GRK 2182:  Spitzen- und laserbasierte 3D-Nanofabrikation in ausgedehnten makroskopischen Arbeitsbereichen

• Fachliche Zuordnung: Systemtechnik
• Förderung: Förderung seit 2017
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• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 274711337

Die Halbleiterindustrie folgt inzwischen seit 55 Jahren mit erstaunlicher Stetigkeit dem Mooreschen Gesetz [1]. Neben der stetigen Weiterentwicklung der optischen Lithographie treten immer mehr alternative Nanofabrikationstechnologien auf den Plan. Im Graduiertenkolleg GRK 2182 wird seit 2017 an der Erarbeitung der wissenschaftlich-technischen Grundlagen zur systematischen und konsequenten Anwendung von präzisionstechnischen und präzisionsmesstechnischen Strategien und Ansätzen auf Nanofabrikationsprozesse erfolgreich verfolgt. Methodisch geht es dabei um die synergetische Verbindung leistungsfähigster AFM-Spitzen- und Laser-basierter Nanofabrikationstechnologien mit hochpräziser, skalenübergreifender 3D-Nanopositionier- und Nanomesstechnik. Die während der ersten Förderperiode in den Projektbereichen A – spitzenbasierte Nanofabrikation, B – laserbasierte Nanofabrikation und C – Nanofabrikation auf Freiformflächen unter Einbeziehung der Querschnittsthemen Theorie und Metrologie, Tools und Parallelisierung und Kinematik und Regelung gelegten wissenschaftlich-technischen Grundlagen haben ihr Potenzial unter Beweis gestellt und sollen konsequent fortgesetzt werden. Neue Akzente sind beispielsweise durch die neue 100 mm-Nanofabrikations-Plattform gegeben, um die Single Nano-digit Lithographie weiterzuentwickeln. Innerhalb der zweiten Förderperiode sollen weitere neue Nanofabrikationstechniken, z. B. spezielle additive Verfahren und Nanomanipulationstechniken, hinsichtlich ihres Potenzials untersucht werden, die in Kombination mit der NPM-Technik neue Möglichkeiten eröffnen. Ein größerer Fokus soll auf die direkte Verbindung von Nanofabrikation und Nanomesstechnik, beispielsweise die Iteration von Fertigung und Messung oder die Realisierung neuer hochpräziser lokalisierter Reparaturverfahren, gelegt werden. Um das Forschungsprogramm des Graduiertenkollegs abzurunden, soll in den nächsten beiden Doktorandengenerationen verstärkt auf neue, innovative Applikationen orientiert werden, die sich aus den gewachsenen Möglichkeiten der Nanofabrikation ergeben. Studienprogramm und Betreuungskonzept haben sich hervorragend bewährt. Dies wird insbesondere durch die überwiegend in drei Jahren abgeschlossenen Promotionen bewiesen und soll in der Form konsequent fortgesetzt werden. Dazu zählen die forschungsorientierten Lehrveranstaltungen auf dem Gebiet der Nanopositionier- undNanomesstechnik und der Nanofabrikationstechnologien, die Intensivierung von Zusammenarbeit und Interdisziplinarität durch eine eigene GRK-Heimstadt und die Orientierung auf Auslandsaufenthalte zum Aufbau eigener internationaler Netzwerke.

• DFG-Verfahren: Graduiertenkollegs
• Antragstellende Institution: Technische Universität Ilmenau
• beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler: Professor Dr.-Ing. Thomas Fröhlich; Professor Dr.-Ing. Roland Füßl; Professor Dr. Thomas Kissinger, seit 10/2021; Dr.-Ing. Ingo Ortlepp; Professor Dr.-Ing. Johann Reger; Professor Dr. Stefan Sinzinger; Professor Dr.-Ing. René Theska; Professorin Dr.-Ing. Lena Zentner; Dr. Jens-Peter Zöllner
• Sprecher: Professor Dr.-Ing. Eberhard Manske, von 4/2017 bis 4/2021; Professor Dr.-Ing. Steffen Strehle, seit 4/2021