FOR 1713:  Sensorische Mikro- und Nanosysteme

• Fachliche Zuordnung: Informatik, System- und Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 195215523

In der Halbleiterindustrie gibt es neben der ständigen Bestrebung zur Miniaturisierung, die auf dem Mooreschen Gesetz gründet, einen weiteren Trend, der auf der Integration unterschiedlicher Technologien und Funktionalitäten beruht und mit More than Moore bezeichnet wird. Das Ziel dieses Ansatzes ist, neben der Signal- und Informationsverarbeitung auch die Interaktion mit der Umwelt in einem miniaturisierten System zu ermöglichen. Diese Systeme beinhalten neben der digitalen und analogen Elektronik beispielsweise Sensoren und Aktuatoren, passive Bauelemente, Hochfrequenz- und Hochvolt-Technik oder Biotechnologie. Durch die Miniaturisierung der Komponenten und die Einbeziehung von Nanotechnologien können damit neue oder deutlich verbesserte Funktionalitäten realisiert werden.
Die Smart Systems Integration folgt diesem Trend zu miniaturisierten multifunktionalen Baugruppen und Systemen. Smart Systems erfüllen durch das Zusammenwirken leistungsfähiger heterogener Komponenten komplexe Funktionen auf kleinstem Raum. Diese Systeme sind intelligent, zuverlässig und kostengünstig. Sie passen sich an neue Aufgaben und Umgebungsbedingungen an, arbeiten energieautark und kommunizieren untereinander sowie mit der Umgebung.
Gegenwärtig gehören Deutschland und Europa zu den führenden Akteuren in der Mikrosystemtechnik und der Smart Systems Integration. Um im internationalen Vergleich langfristig wettbewerbsfähig zu bleiben, erfordern intelligente Systeme der Zukunft die Integration von Bauelementen und Komponenten auf Basis neuester Mikro- und Nanotechnologien. Beispiele hierfür sind neue Sensorprinzipien auf Basis von Nanostrukturen, Nanoelektromechanische Systeme (NEMS) oder die Verwendung von Festkörperbauelementen als sensorische Wandler. Diese Ansätze sind die Basis für zukünftige intelligente Systeme, aber noch weit von der Anwendung entfernt.
Die Forschergruppe zielt auf solche zukunftsweisenden mikro- und nanotechnologischen Konzepte, die dem Technologietrend More than Moore zugeordnet werden können. Bei den beteiligten Forschungseinrichtungen kann auf ein breites Fundament im Entwurf, der Herstellung, dem Packaging und der Charakterisierung von Mikrosystemen aufgebaut werden. Zudem ist die Smart System Integration ein gemeinsamer Forschungsschwerpunkt der Technischen Universität Chemnitz und der neu gegründeten Fraunhofer-Einrichtung für Elektronische Nanosysteme (ENAS).

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Aktorische und sensorische multifunktionale Nanomembranen (Antragsteller Otto, Thomas ;  Schmidt, Oliver G. )
• Erweiterte Methoden zur Nanocharakterisierung (Antragsteller Zahn, Dietrich R. T. )
• Hochminiaturisierte Ermüdungstestplattform zur thermo-mechanischen Charakterisierung und Zuverlässigkeitsbewertung von heterogen- und bottom-up- integrierten nano-funktionalen Komponenten. (Antragstellerinnen / Antragsteller Hiller, Karla ;  Wunderle, Bernhard )
• Integration von Kohlenstoffnanoröhren in Nanosysteme (Antragsteller Schulz, Stefan E. )
• Magnetische Mikro-/Nanostrukturen für Sensor-Anwendungen (Antragstellerinnen / Antragsteller Gemming, Sibylle ;  Schmidt, Oliver G. )
• Modellierung heterogener multifunktionaler Komponenten und Systeme (Antragsteller Mehner, Jan )
• Modellierung von Nanodevices (Antragsteller Geßner, Thomas )
• MOS-Detektion für Nanoresonatoren (Antragsteller Horstmann, John Thomas )
• Zentralprojekt (Antragstellerin Hiller, Karla )

• Sprecher: Professor Dr. Dietrich R. T. Zahn, seit 5/2016