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Projekt
EXC 1056: Zentrum für Perspektiven in der Elektronik Dresden
Fachliche Zuordnung
Materialwissenschaft
Förderung
Förderung von 2012 bis 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 194636624
Die vorherrschende Basistechnologie informationsverarbeitender Systeme ist seit Jahrzehnten die sogenannte "Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS)"-Technologie (komplementäre Metall-Oxid-Halbleiter). Seit den 1960er-Jahren wird der Fortschritt in der Elektronik durch das Mooresche Gesetz - die fortwährende Erhöhung der Integrationsdichte von Bauelementen - bestimmt. Dies hat in der Vergangenheit zu der rasanten Entwicklung in der Informations- und Kommunikationstechnologie geführt und eine generelle Erwartungshaltung an extrem kurze Innovationszyklen und immer neue Anwendungsmöglichkeiten erzeugt. Die Fortschritte in der Elektronik waren in den vergangenen Jahrzehnten die entscheidende Triebkraft für Innovationen in den verschiedensten Anwendungsfeldern. Inzwischen erreicht die CMOS-Technologie jedoch atomare Grenzen. Somit scheint das Mooresche Gesetz in absehbarer Zeit seine Gültigkeit zu verlieren. Neue Wege müssen gefunden werden, um die heutigen und zukünftigen Ansprüche an elektronische Informationsverarbeitung zu meistern. Diese sind besonders: Größe (Formfaktor), Geschwindigkeit, Energieeffizienz, neue Funktionalitäten, Selbstassemblierung/-organisation, Adaptivität, Zuverlässigkeit, Kosten. Derzeit sind die Verbesserungsmöglichkeiten in der CMOS-Technologie noch nicht voll ausgeschöpft, und Industrie-Roadmaps reichen bis circa 2022. Gleichzeitig hat die vergangene Dekade beachtliche Fortschritte in den Materialwissenschaften hervorgebracht, die zu vielen aussichtsreichen Entdeckungen geführt haben. Einige Erkenntnisse haben ein Niveau erreicht, das eine Weiterentwicklung hinsichtlich konkreter Bauelemente und Informationsverarbeitungssysteme rechtfertigt. Da das Ende der Skalierbarkeit in der CMOS-Technologie nach 2020 absehbar ist, wird sich auch die Industrie umorientieren von einer immer weiteren und unverhältnismäßig teuren Verbesserung von CMOS hin zu völlig neuen Ansätzen für integrierte Elektronik. Ausgehend von diesen beiden Entwicklungen glauben wir, dass universitäre Forschung jetzt die einzigartige Gelegenheit hat, die Entdeckungen der Materialwissenschaften in technologische Innovationen zu überführen und damit der elektronischen Informationsverarbeitung eine Perspektive über 2020 hinaus zu eröffnen. Konkret ist es die Vision des Exzellenzclusters, zukünftige CMOS-Technologie um völlig neuartige Technologien zu ergänzen und zu erweitern ("Augmented CMOS") und daraus heterogene Systeme für hocheffiziente Informationsverarbeitung zu konstruieren.
DFG-Verfahren
Exzellenzcluster
Antragstellende Institution
Technische Universität Dresden
Beteiligte Institution
Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme (ENAS); Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS); Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR); Kurt-Schwabe-Institut für Mess- und Sensortechnik e.V. Meinsberg (KSI); Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW) e.V.; Leibniz-Institut für Polymerforschung Dresden e.V. (IPF); Max-Planck-Institut für Physik komplexer Systeme; Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI-CBG)
beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler
Professor Dr.-Ing. Franz Baader; Professorin Dr. Christel Baier; Professor Dr. Gianaurelio Cuniberti; Professor Dr. Stefan Diez; Professor Dr.-Ing. Frank Ellinger; Professor Dr. Alexander Eychmüller; Professor Dr. Christof Fetzer; Professorin Dr. Sibylle Gemming; Professor Dr. Jonathon Howard; Professor Dr. Hermann Härtig; Professor Dr.-Ing. Eduard Axel Jorswieck; Professor Dr. Frank Jülicher; Professor Dr. Karl Leo; Professor Dr. Michael Mertig; Professor Dr.-Ing. Thomas Mikolajick; Dr. Francesca Moresco; Professor Dr. Wolfgang E. Nagel; Professor Dr.-Ing. Andreas Richter; Professor Dr. Oliver G. Schmidt; Professor Dr.-Ing. Michael Schröter; Professor Dr. Gotthard Seifert; Professorin Brigitte Voit, Ph.D.; Professor Marino Zerial, Ph.D.
