Neues Forschungsprojekt Millimeterwellen besser meistern

Das INSIGHT-Projekt hat sich zum Ziel gesetzt Energieeffizienz, Leistungssteigerung und Kostensenkung in neuartigen integrierten Schaltungen für Hochfrequenzanwendungen zu vereinen. Dafür sollen lll-V-Halbleitermaterialien in Verbindung mit konventioneller Silizium-Technologie zum Einsatz kommen.

Größere Datenmengen, höhere Bildauflösungen, schnellerer Datentransport: durch den Betrieb auf immer höheren Frequenzen bieten künftige 5G-Kommunikationssysteme stetig bessere Leistungen – jedoch auf Kosten eines erhöhten Energieverbrauchs. Um die Leistung der Systeme zu steigern und dabei gleichzeitig Energie einzusparen sowie Kosten zu senken, entwickeln Wissenschaftler des Fraunhofer IAF gemeinsam mit Projektpartnern im europaweiten Forschungsprojekt INSIGHT (Integration of lll-V Nanowire Semiconductors for Next Generation High Performance CMOS-SoC-Technologies) eine neue Technologie: in minimierten Bauteilen sollen damit sowohl analoge als auch digitale Funktionen im Millimeterwellen-Frequenzbereich realisiert und somit gesteigerte Leistungen erzielt werden.

Erstmals soll durch die Kombination der CMOS-Technologie mit lll-V-Halbleitern sowohl die analoge als auch digitale Funktionsweise integrierter Schaltungen im Millimeterwellen-Frequenzbereich erzielt werden. In den Transistoren werden Nanodrähte basierend auf lll-V-Halbleitermaterialien zur Ladungssteuerung eingesetzt. Der kleine Querschnitt der Nanodrähte erlaubt die Integration auf Silizium (Si)-Substrate mittels Nanotechnologie. »Die Herstellung hochleistungsfähiger Komponenten aus lll-V-Halbleitermaterialien auf großen Si-Substraten anhand CMOS-kompatibler Technologien öffnet neue Wege für die Reduzierung der Kosten für Schlüsselkomponenten der Millimeterwellen-Technologie, bei minimaler Verwendung kritischer Materialien«, erklärt Lars-Erik Wernersson, Professor an der Universität Lund in Schweden und Koordinator des INSIGHT-Projektes. Unter der Projektleitung der Universität Lund arbeiten insgesamt sechs Projektpartner zusammen an dem Forschungsprojekt, das im Rahmen des Horizont-2020-Programmes von der EU mit 4,3 Mio. Euro für 36 Monate finanziert wird.