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Fun2D+ | 3D funktionales mesoskopisches System basierend auf 2D Materialien

Fachliche Zuordnung Mikrosysteme
Förderung Förderung von 2020 bis 2024
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 441728806
 
Erstellungsjahr 2025

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Ziel dieses Projekts war die Entwicklung einer Technologie für miniaturisierte elektronische Systeme, bei der zunächst flache Ausgangsgeometrien mit etablierten Lithografie- und Musterübertragungstechniken hergestellt werden. Mithilfe von Formveränderungstechnologien wie MEMS-Origami wurden flache Strukturen durch Rotationsbewegungen aus der Ebene in dreidimensionale Objekte umgewandelt. Als Grundelement wurde ein Würfel verwendet. Die Ausgangsstruktur für den Würfel war ein Würfelnetz als abgeflachte 2D-Darstellung. Die Würfelfacetten und Scharniere zwischen ihnen wurden aus atomar schichtweise abgeschiedenen Al2O3-Dünnfilmen (< 100 nm) realisiert. Die Formveränderung basierte auf unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften (thermischer Ausdehnungskoeffizient) und Erwärmung während des Freistellens des Würfelnetzes unter Verwendung von reaktivem Trockenätzen und daraus resultierender struktureller Erwärmung. Es wurden neuartige Transistorarchitekturen auf Basis von Graphen als 2D-Materialien realisiert. Ein Graphentransistor mit einstellbarer Barriere (GABT) und ein Hot Electron Transistor wurden aufgebaut Ein Silizium-Graphen-Germanium-GABT mit ultrahoher Stromverstärkung wurde demonstriert. Mithilfe eines skalierbaren Fertigungsverfahrens wurde eine neuartige Hot Electron Transistor Struktur mit einer Rekord-Ausgangsstromdichte von 800 A cm−2 und einer hohen Stromverstärkung hergestellt. Diese Graphenbauelemente können in weiteren Entwicklungen die Grundlage für die Einbindung von Elektronik in das miniaturisierte bilden.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

 
 

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