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Weitere Projekte

  • Wachstum und Stabilität anisotroper Nanopartikel in Flüssigkeit

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

    Titel des Gesamtprojektes: In situ Mikroskopie mit Elektronen, Röntgenstrahlen und Rastersonden
    Laufzeit: 1. Oktober 2013 - 30. September 2017
    Mittelgeber: DFG / Graduiertenkolleg (GRK)
    URL: https://www.grk1896.forschung.fau.de/

    Liquid cell transmission electron microscopy (LCTEM) is a novel, highly attractive method for in situ studies into dynamic processes of nanoparticulate systems in liquid environment excluding influences of drying effects. For this purpose a small volume of the fluid under investigation is confined between two electron transparent membranes to prevent vaporization in the ultra-high vacuum of an electron microscope. In the context of this project innovative liquid cell architectures are developed and fabricated. Furthermore, these liquid cells are applied to elucidate growth and degradation processes of nanomaterials for getting deeper insights into structure formation, stability and the structure-property relationship of various material systems.

  • Leistungszentrum Elektroniksysteme (LZE), Teilprojekt 1: "Impedanzmessplatz für DC/DC-Wandler"

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Januar 2015 - 30. Juni 2017
    Mittelgeber: Fraunhofer-Gesellschaft
    URL: http://www.lze.bayern
  • Leistungszentrum Elektroniksysteme (LZE), Teilprojekt 2: "Robuste Gestaltung induktiver Energieüberträger für bewegte Anwendungen"

    (Drittmittelfinanzierte Einzelförderung)

    Laufzeit: 1. Januar 2015 - 30. Juni 2017
    Mittelgeber: Fraunhofer-Gesellschaft
    URL: http://www.lze.bayern/

    - Spezifikation induktiver Übertrager für raue Umgebungsbedingungen

    - Mechatronische 3D-CAD Konstruktion

    - Simulative Robustheituntersuchung mittels FEM

    - Experimentelle Verifizierung der Robustheit

    - Unterstützung bei der praktischen Umstetzung der Demonstratoren

  • Druckbare weichmagnetische Polymere für leistungselektronische Anwendungen

    (Projekt aus Eigenmitteln)

    Laufzeit: seit 1. Januar 2016

    Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird der Einsatz von druckbaren weichmagnetischen Polymeren (Soft Magnetic Compounds, SMC) in leistungselektronischen Systemen untersucht. Diese Materialien können z.B. als Kernmaterial für Filterspulen eingesetzt werden und bieten die Möglichkeit, eine freiformbare Kerngeometrie, ähnlich wie beim Spritzgussverfahren, herzustellen. Dadurch soll der zur Verfügung stehende Bauraum für die induktive Komponente optimal ausgenutzt werden. Die Arbeiten umfassen die Herstellung von Ringkernproben aus druckfähigen SMC mit verschiedenen weichmagnetischen Pulvern (z.B. Mangan-Zink-Ferrit oder Ferrit-Kupfer-Niob-Silicium-Bor), die unterschiedliche Hauptpartikelgrößen aufweisen. Dabei wird auf den Einfluss der Hauptpartikelgröße und derer Dichteverteilung im Pulver eingegangen. Um die Ringkernproben mit hoher Genauigkeit hinsichtlich z.B. der Verlustleistung, der Permeabilität und des Sättigungsverhaltens in Abhängigkeit der Frequenz zu charakterisieren, wurde am Lehrstuhl ein neuer Messplatz konzipiert und aufgebaut. Aufbauend auf den Messergebnissen sollen die theoretischen Grundlagen überprüft, Simulationsmodelle zur Vorhersage der Permeabilität von SMCs erstellt und neue Anwendungsgebiete erschlossen werden.

  • Stability Under Process Variability for Advanced Interconnects and Devices Beyond 7 nm node

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

    Titel des Gesamtprojektes: Stability Under Process Variability for Advanced Interconnects and Devices Beyond 7nm Node
    Laufzeit: 1. Januar 2016 - 31. Dezember 2018
    Mittelgeber: Leadership in Enabling & Industrial Technologies (LEIT), EU - 8. Rahmenprogramm - Horizon 2020
    URL: https://www.superaid7.eu

    Die weitere Skalierung nanoelektronischer Bauelemente und Schaltungen wird zunehmend durch die Annäherung an physikalische Grenzen erschwert. Hierbei spielen systematische und statistische Schwankungen der in der Herstellung verwendeten physikalischen Prozesse eine immer größere Rolle für aktive Bauelemente, ihre Verbindungsstrukturen und die daraus aufgebauten Schaltungen. Teilweise beeinflussen sich verschiedene Effekte gegenseitig. Damit müssen auch ihre Korrelationen betrachtet werden, da sie den Anteil der Produkte, welche die Spezifikationen erfüllen, zum Teil drastisch beeinflussen. Eine umfassende experimentelle Untersuchung dieser Effekte ist kaum möglich. Demgegenüber eröffnet die Simulation („Technology Computer Aided Design“, TCAD) die einzigartige Möglichkeit, Schwankungen an ihrer Quelle vorzugeben und dann ihre Auswirkungen auf die folgenden Prozessschritte und auf die Eigenschaften von Bauelementen und Schaltungen zu untersuchen, indem einfach die Eingabedaten des Simulationssystems entsprechend angepasst werden. Diese sehr wichtige Anforderung an die Simulation, die zugleich eine ihrer herausragenden  Möglichkeiten ist, wurde unter anderem in der „International Technology Roadmap for Semiconductors“ ITRS herausgestellt.

    Das Horizon-2020-Projekt SUPERAID7 baut auf dem sehr erfolgreichen Projekt SUPERTHEME auf, in dem die Auswirkung von Prozessschwankungen insbesondere auf fortschrittliche More-than-Moore- Bauelemente und -schaltungen simuliert wurde. In SUPERAID7 wird ein Softwaresystem zur Simulation des Einflusses von systematischen und statistischen Prozessschwankungen auf fortschrittliche More-Moore-Bauelemente und -schaltungen bis zum 7-nm-Technologieknoten und darüber hinaus entwickelt, wobei speziell Halbleiterverbindungsstrukturen einbezogen werden. Hierzu werden verbesserte physikalische Modelle sowie verbesserte Kompaktmodelle benötigt. Die zu behandelnden Bauelementearchitekturen schließen insbesondere sogenannte Trigate/ωGate-Transistoren, gestapelte Nanodrähte und fortschrittliche Halbleitermaterialen mit ein. Das Simulationssystem wird anhand von außerhalb des Projekts bereits vorhandenen bzw. neu durchgeführten Experimenten des Projektpartners CEA/Leti evaluiert. Die wichtigsten Verwertungswege bestehen in der Kommerzialisierung über den Projektpartner GSS sowie in der Unterstützung von Bauelementeaktivitäten bei CEA/Leti. Weitere Partner sind neben dem Koordinator Fraunhofer IISB auch die Universität Glasgow, die Universität Erlangen-Nürnberg sowie die TU Wien. Der Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente beteiligt sich in SUPERAID7 an der Weiterentwicklung von Programmen des IISB und der TU Wien zu einem integrierten dreidimensionalen Topographiesimulator.
     

  • LightWave - Hochleistungsrechnen zur Simulation optischer Wellen

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

    Titel des Gesamtprojektes: Kompetenznetzwerk für wissenschaftliches Höchstleistungsrechnen in Bayern (KONWIHR)
    Laufzeit: 1. April 2009 - 31. März 2011
    Mittelgeber: Bayerische Forschungsstiftung

    Optische Technologien sind eine Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts. Sie werden in der Medizintechnik, der Kommunikationstechnik, der Energietechnik und der Fertigungstechnik benötigt. Für viele dieser Anwendungen ist es hierbei wichtig zu wissen, wie sich optischen Wellen in Nanostrukturen verhalten. Hierzu sind Simulationen und insbesondere die numerische Lösung der Maxwellschen Gleichungen notwendig. Die numerische Lösung der Maxwellschen Gleichungen ist jedoch sehr rechenaufwendig, da jede Wellenlänge des Lichts durch ein genügend feines Gitter diskretisiert werden muss. Hochleistungsrechnen wird daher zur Weiterentwicklung von optischen Technologien immer wichtiger. Ziel des Projektes ist zum einen die Anpassung eines parallelen Codes zur effizienten Lösung der Maxwellschen Gleichungen auf Hochleistungsrechnern in München und Erlangen. Dieser parallele Code basiert auf der Bibliothek StaggExPDE. Diese verwendet Expression Templates, strukturierte Gitter und eine MPI und OpenMP Parallelisierung. Ein weiteres Projektziel ist die Anwendung des Maxwell-Lösers auf zwei wichtige Technologien. Diese sind zum einen die Simulation von optischen Wellen in Dünnschichtsolarzellen und zum anderen die die Simulation des optischen Lithographie-Prozesses bei der Chipherstellung.

  • Intelligentes Leistungsmodul

    (Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

    Titel des Gesamtprojektes: Verbundprojekt: Keramische Aufbau- und Integrationstechnik für robuste Signal- und Leistungselektronik (KAIROS)
    Laufzeit: 1. August 2011 - 31. Oktober 2014
    Mittelgeber: BMBF / Verbundprojekt

    Zukünftige Generationen von Elektrofahrzeugen müssen die Energie, die ihnen zur Verfügung steht, höchst effizient einsetzen, denn die zur Speicherung erforderlichen Batterien bestimmen maßgeblich die Fahrzeugkosten und -reichweite. Um die Energie optimal nutzen zu können, sollte vor allem die hohe elektrische Leistung des Antriebsstranges effizient gesteuert werden.