Schulterschluss für die Mikrochips von morgen

Weil die Mikroelektronik im Kampf gegen den Klima­wandel als eine Schlüssel­industrie gilt und zugleich ein weltweiter Chip­mangel herrscht, sind es Fragen wie diese, die Thomas Mikolajick und sein Team bei der NaMLab gGmbH umtreiben. 2006 als Joint Venture zwischen Univer­sität und Industrie gegründet, zählt das Labor für nano­elek­tronische Materialien zu den innovativsten deutschen Unternehmen; ein Erfolg, der sich auch seiner Doppel­funktion als wissen­schaft­licher Direktor des NaMLab und Professor für Nano­elektronik an der TU Dresden verdanke, mutmaßt Mikolajick: „Am Campus arbeiten wir bei vielen Projekten intensiv zusammen. Dabei profitieren beide Seiten von der vorhan­denen Infra­struktur und müssen nicht alles selbst aufbauen.“

Die bundesweite Kooperation wird im Rahmen von ForLab voran­getrieben: Die TU Dresden leitet eines der zwölf „Forschungs­labore Mikro­elektronik Deutschland“ und koordiniert den Verbund. Zudem profitiert Dresden von der Verzahnung zwischen Wissen­schaft und Industrie im europaweit größten Mikro­elektronik-Cluster „Silicon Saxony“. Nachdem in der Halbleiter­technik jahrzehnte­lang auf eine fort­schrei­tende Miniatu­risierung der Transis­toren gesetzt wurde, um integrierte Schaltungen günstiger, schneller und energie­effizienter zu machen, lassen sich diese Fort­schritte heute nicht mehr allein über den Hebel der Verkleinerung erzielen. „Dennoch gilt es, die Steigerung der Energie­effizienz, die Kosten­reduktion und die Erhöhung der Verarbei­tungs­geschwin­digkeit beizu­behalten beziehungs­weise zu übertreffen“, sagt Mikolajick. Vielver­sprechend seien etwa „Chamäleon-Transistoren“. Weil diese sich zwischen Elektronen- und Löcher­leitung hin- und herschalten lassen, könnten dieselben Bauelemente zu verschiedenen Zeiten unterschiedliche Funktionen realisieren – ein Forschungs­bereich, in dem das NaMLab stark von der langjährigen Exzellenz­forschung der TU Dresden profitiere. Eine zweite wegweisende Entwick­lung betrifft ferro­elektrische Materialien und Bauelemente. „Es geht darum, die Speicherung und die Verar­beitung von Information am selben Ort auszuführen“, wie Mikolajick resümiert. „Ziel ist, im Dienst der Nach­haltig­keit Chips zu bauen, die so energie­effizient wie möglich sind.“