Neues CD-Labor im Zeichen der Hightech-Produkte von morgen

20.02.2023: Lange Zeit gab es für die Konstruktion elektronischer Bauteile in der High-Tech-Industrie kaum ein Vorbeikommen an Silizium: Ging es etwa darum, die Durchführbarkeit der Produktion eines neuen Mikrochips zu ermitteln, so wurde diese mittels Simulationen vorhergesagt, welche auf analytischen Modellen aufgebaut waren, die sich wiederum aus Silizium-Experimenten und -Messungen speisten.

Wenn sich aber ein neuer, noch wenig erforschter Werkstoff in bestimmten Kontexten als Silizium überlegen erweist (wie aktuell Siliziumkarbid in vielen Hochspannungs- und Hochtemperatur-Anwendungen), dann kann das etablierte Modell freilich nicht ohne Weiteres übernommen werden: Muss also pro neuartigem Werkstoff viel Zeit und Geld für Messungen und Experimente aufgewandt werden?

Nein, sagen Leiter Lado Filipovic, sein Team vom CD-Labor für Multi-Scale-Prozessmodellierung von Halbleiter-Bauelementen und -Sensoren an der TU Wien und Unternehmenspartner Silvaco Group, Inc: Vielmehr wird im neuen Labor ein mehrstufiger Ansatz erarbeitet, welcher einerseits effiziente Kontinuum-Modelle (für die Hauptsimulation) und andererseits zeit- und rechenaufwändige, aber für das Verständnis chemischer und physikalischer Eigenschaften neuartiger Werkstoffe höchst wichtige atomistische Modelle (nur genutzt wenn nötig) miteinander kombiniert. Letztendlich soll eine implizite Oberflächen-Repräsentation mit lokaler Materialinformation kombiniert werden – und zwar auf demselben Raster und in derselben Datenstruktur anstatt wie bisher immer wieder aufwändige, fehleranfällige und teure Umwandlungen von impliziten auf explizite Repräsentationen und umgekehrt durchführen zu müssen! So wird nicht nur ein wichtiger Beitrag zum Verständnis neuartiger Werkstoffe geleistet, sondern werden auch die Grundlagen für die effiziente Herstellung der High-Tech-Produkte von morgen erarbeitet.

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