ATTRACT-Arbeitsgruppe für die Integration von BFO-basierten Bauelementen

25.5.2017

© Fraunhofer ENAS

Draufsicht auf einen BFO-Dünnfilm. Rechts: Prinzip der Elektromigration von positiv geladenen Sauerstoffvakanzen im BFO-Dünnfilm beim Anlegen eines Spannungspulses zwischen Topelektrode (TE) und Bottomelektrode (BE).

Über das Exzellenzprogramm ATTRACT der Fraunhofer-Gesellschaft konnte das Fraunhofer ENAS in Chemnitz die Wissenschaftlerin, Diplom-Physikerin und Heisenbergstipendiatin der Deutschen Forschungsgemeinschaft, Frau Dr. Heidemarie Schmidt, als Leiterin einer ATTRACT-Arbeitsgruppe gewinnen.

Schmidt beschäftigt sich mit innovativen Materialien für die Konzipierung und Herstellung rekonfigurierbarer, elektronischer Bauelemente mit neuartigen Eigenschaften. Bismuth-Eisen-Oxid (BFO), zeigt widerstandsabhängiges Schaltverhalten und soll für die Entwicklung eines MEMristors genutzt werden, um beispielsweise rekonfigurierbare Speicher- und Logikbauelemente für Anwendungen beim neuromorphen Rechnen zu realisieren.

Die Kernaufgabe der Arbeitsgruppe ist die Entwicklung einer industrietauglichen Gesamttechnologie für die Integration von BFO-basierten Bauelementen auf Waferniveau. Damit verbunden ist die Einzelprozessentwicklung, wie die BFO-Abscheidung und Strukturierung durch Trockenätzen unter Berücksichtigung der Limitierungen für eine CMOS-nahe Prozessierung.

Zum Aufbau von Bauelementen wird eine Gesamttechnologie benötigt, mit hohen Anforderungen an Material- und Prozesskompatibilität. Verbunden mit der Technologie ist das Komponenten- und Systemdesign. Da BFO ein sogenanntes Multiferroikum ist, also multifunktionale Eigenschaften besitzt, sollen durch deren Kopplung auch elektronische Bauelemente mit neuartigen, multifunktionalen Eigenschaften entwickelt werden; was wiederum völlig neue Anwendungsfelder eröffnet.