MCL – MATERIALS CENTER LEOBEN FORSCHUNG GMBH
FORSCHUNGSPROGRAMM
COMET K
2
MPPE
Highlights
34
Weiterer Vormarsch der Mikroelektronik
Technische Geräte werden immer kleiner, die Anforderungen an Zuverlässigkeit und
Funktion immer größer. Für Entwickler ergeben sich damit neue Herausforderungen.
Mikroelektronik ist heute in nahezu alle Lebensbereiche vorgedrungen. Sie erleich-
tert das tägliche Leben im Haushalt und ermöglicht Kommunikation und Vernetzung
an fast jedem Punkt der Welt. Mikroelektronikprodukte steuern Anlagen und ganze
Versorgungssysteme für Strom, Öl, Gas, Wasser und unterstützen bei der Fortbewe-
gung im Auto, in der Eisenbahn und im Flugzeug oder ermöglichen komplexeste Be-
rechnungen.
Verstecktes Innenleben
Mikroelektronikbauelemente bestehen immer aus einem Mix unterschiedlicher Ma-
terialien. Zur Steigerung der Leistungsfähigkeit werden diese jedoch immer kleiner.
Eine besondere Herausforderung für die Forscher stellt die Charakterisierung der
zahlreichen Materialien dar, die in Mikroelektronikbauteilen in sehr kleinen Dimen-
sionen vorkommen.
Hier setzt das MCL an und entwickelt mit seinen Forschungspartnern effiziente Me-
thoden zur Charakterisierung von Werkstoffen in sehr kleinen Dimensionen hinsicht-
lich ihres Aufbaus und ihrer Eigenschaften.
Im Fokus stehen dabei Aufbau, mechanische und elektrische Eigenschaften oder Ei-
genspannungen. So werden beispielsweise geometrische, mechanische und elektri-
sche Eigenschaften an Materialien und Proben mit Nanometer- oder Mikrometerab-
messungen ermittelt. Oft beträgt die Probendicke weniger als ein Zehntel der Dicke
eines menschlichen Haares.
Grenzen der Miniaturisierung
Aus der zunehmenden Miniaturisierung ergeben sich natürlich auch für die Entwick-
ler neue Fragen. Ein Beispiel: Zahlreiche Elektronikkomponenten verändern sich im
Einsatz durch die Strom- und Temperaturbelastung. Neben der Veränderung der ein-
gesetzten Materialien stellen vor allem Risse ein Problem dar, die sich durch die Tem-
peraturwechsel bilden und wachsen. Mechanisches Versagen durch Risse ist dabei
eine zentrale Ausfallursache technischer Geräte. Das MCL verfügt über umfangreiche
Expertise, um das Verhalten von Rissen in inhomogenen Materialien zu untersuchen.
Mikroelekronik – damit kleinste
Bauelemente sicher sind
