Forschnungsaktivitäten

Die Forschung des Fachgebietes Halbleitertechnoligie erfolgt in gemeinsamer Berufung und enger Kooperation mit dem Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik - IHP in Frankfurt (Oder).

Die Forschungsarbeiten befassen sich mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung modernster SiGe BiCMOS Hallbeitertechnologien als Grundlage für Höchstfrequenzanwendungen beispielsweise aus den Bereichen drahtlosen Kommunikationsystemen, Sensorik, Raumfahrt und Signalgeneration & Analyse. Verfolgt wird dabei ein zur CMOS-Skalierung (More Moore) orhtogonaler More Than Moore Ansatz, d.h. die Steigerung der Leistungsfähigkeit und Funktionalität durch Hinzufügen von Technologiemodulen und Funktionen zur SiGe BiCMOS Basistechnologie.

  • Funktionale und Leistungserweiterung durch Hinzufügen weiterer Prozessmodule, wie PIC zur Si-Photonik
  • III / V Materialien auf Si zur Steigerung der schaltungstechnischen Leistungsfähigkeit oder zur Erweiterung optischer  Funktionalität
  • Heterointegration & Assembly

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt des Fachgebiets sind integrierte HF-Mixed-Signal und „Slew-Rate-begrenzte“ Schaltungen, deren Eigenschaften und Leistungsfähigkeit signifikant von der Schaltgeschwindigkeit der verwendeten Halbleitertechnologie abhängen. Zu typischen "Slew-Rate-begrenzte" Schaltungen zählen

  • Ultraschnelle differenzielle Digitallogik bis in den sub-THz Bereich
  • Synthesizerkomponenten wie Frequenzteiler, Phasendetektoren und VCOs mit ultra niedrigem Phasenrauschen
  • Ultraschnelle DACs mit hoher Auflösung zur digitalen Generation von HF-Signalen hoher Dynamik
  • Ultraschnelle ADCs zur direkten Abtastung von HF-Signalen

Im Rahmen der Erforschung „Slew-Rate begrenzten Schaltungen“ wird weiterhin erforscht, wie durch die Ergänzung der SiGe BiCMOS Basistechnologie durch weitere Module, wie die der Si-Photonik oder von III/V Komponenten die Leistungsfähigkeit dieser Schaltungen weiter gesteigert werden kann. Eine durchgehende Entwurfsmethodik und Berücksichtigung der unterschiedlichen Halbleitertechnologien sowie Aspekten der Heterointegration sind ebenfalls Bestandteil der Arbeiten.

Bei den Forschungsarbeiten kommen modernste SiGe BiCMOS Technologien, die in der Pilotlinie des IHPs gefertigt werden, zum Einsatz. Zur Material- und Schaltungscharakterisierung stehen am IHP modernste Messtechnik und Analytik zur Verfügung. Die Forschungsarbeiten erfolgen in enger Kooperation mit nationalen und internationalen Partnern.

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