Sun Oct 20 2019

10 20

Hoge prestaties door hetero-integratie

10/11/2017

Door Ad Spijkers

Nee, The Tekst Factory mengt zich niet in de discussie over sexuele intimidatie en 'genders' . In hetero-integratie zijn componenten van verschillende halfgeleidertechnologieën 'monolithisch' ingebed in een chip, voor meer functionaliteit en verbeterde prestaties.


     

Voortbouwend op het concept van hetero-integratie ontwikkelen onderzoekers van het Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik (IAF) in Freriburg en projectpartners integratieschema's voor innovatieve elektronische systemen.

De tracks op de hedendaagse chips zijn niet breder dan enkele atomen. De chipindustrie werkt aan structuren die met het blote oog niet meer zichtbaar zijn. Lang was van de Wet van Moore de vuistregel, die zegt dat het aantal circuitcomponenten op een chip met constante kosten elke één tot twee jaar verdubbelt. Tegenwoordig gebruiken onderzoekers de term 'More than Moore' om te beschrijven dat ze niet alleen deze zuivere schaalbaarheid van de componenten als hun topprioriteit zien, maar dat ze ook de functionaliteit en efficiëntie van de chips willen vergroten.

Hetero-integratie

Bij hetero-integratie worden verschillende componenten van verschillende halfgeleidertechnologieën gecombineerd om van elk de beste eigenschappen te gebruiken. Componenten voor analoge en digitale signaal- en gegevensverwerking, communicatie- of sensortechnologie kunnen worden geïntegreerd in extreem kleine en krachtige systemen. Deze systemen moeten in netwerken zijn op te nemen en betrouwbaar zijn om gelijke tred te kunnen houden met de tijd.

Samen met partners uit industrie en onderzoek werkt Fraunhofer-IAF in twee projecten, Hyteck en CoGaN, aan de realisatie van dit doel. In Hyteck ontwikkelen onderzoekers uit verschillende disciplines componenten voor een compact hybride integratieplatform voor hoogfrequente schakelingen. In het kader van het CoGaN-project worden nieuwe verpakkingstechnologieën voor op galliumnitride gebaseerde hoogfrequente elektronische systemen ontwikkeld om de complexe componenten optimaal te beschermen tegen omgevingsinvloeden.

De twee projecten maken deel uit van het onderzoeksinitiatief Technologien zur Systemintegration für zukünftige Elektroniksysteme (TechSys) des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Het doel is om innovatieve technologieën voor toekomstige elektronische systemen te promoten.

Efficiënte systemen

Onderzoekers aan Fraunhofer-IAF gebruiken het halfgeleidermateriaal galliumnitride (GaN) voor krachtige hoogfrequent monolithische geïntegreerde schakelingen (IC's). De voordelen van dit materiaal zijn onder meer het vermogen om een hoge vermogensdichtheid te bereiken met behoud van hoog rendement.

Met name voor kleine en middelgrote ondernemingen biedt de ontwikkeling van hetero-integratie wegen voor betaalbare high-performance technologie. Voor kleine en middelgrote ondernemingen en voor middelgrote volumes is de toegang tot deze technologie essentieel, maar ze is vaak niet de moeite waard voor de fabrikanten van verbindingstechnieken. Daarom wil het Fraunhofer-instituut samen met ander Fraunhofer- en Leibniz-instituten de technologie geschikt maken voor kleine series.