Aktuelle Forschungsarbeiten widmen sich gleich drei unterschiedlichen Herausforderungen der Halbleitertechnik. Ein Team hat einen kohlenstoffbasierten Isolator für Interconnect-Strukturen untersucht, der als Alternative zu klassischen Low-k-Dielektrika dienen könnte. Mit fortschreitender Skalierung wird die parasitäre Kapazität zwischen Leiterbahnen zu einem immer größeren Problem, weshalb Materialien mit möglichst niedriger Permittivität bei gleichzeitig ausreichender mechanischer und thermischer Stabilität gesucht werden.
Im Bereich der Verbindungshalbleiter wurde außerdem an Siliziumkarbid-JFETs für den Hochtemperatureinsatz geforscht. Solche Bauelemente sind besonders für Anwendungen in der Leistungselektronik interessant, etwa in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, wo herkömmliche Silizium-Bauteile an ihre thermischen Grenzen stoßen. JFETs auf SiCsilicon carbideSiC ist ein Wide-Bandgap-Halbleiter für leistungsstarke und effiziente Energiewandlung.-Basis bieten hier den Vorteil, auch bei Temperaturen weit über 200 Grad Celsius zuverlässig zu schalten.
Der dritte Forschungsschwerpunkt betrifft ein neuartiges VCT-Dielektrikum, das für Kondensatoranwendungen in mikroelektronischen Schaltungen entwickelt wurde. Solche Materialien sollen helfen, die Energiedichte und Zuverlässigkeit von On-Chip-Kondensatoren zu verbessern, was insbesondere für Entkopplungskondensatoren und Energiespeicherlösungen in dicht integrierten Schaltungen relevant ist.
Zusammen verdeutlichen die drei Studien, wie breit gefächert die aktuelle Materialforschung in der Halbleiterindustrie ist – von der Signalintegrität über die Leistungselektronik bis hin zu passiven Bauelementen.