In der modernen Mikroelektronik schreitet die Miniaturisierung elektronischer Bauteile immer weiter voran, zusätzlich wird der Platzbedarf auf dem Chip durch eine Anordnung in integrierten Schaltkreisen weiter reduziert. Gleichzeitig steigen Komplexität dieser Bauteile sowie Systeme und somit die Anforderungen an deren Herstellung und Integration. Nichtsdestotrotz, sollen sie kostengünstig hergestellt werden und dennoch langzeitstabil und präzise funktionieren. Um dies zu erreichen, werden in der Entwicklung für die Mikrosystemtechnik verschiedene Simulationsstrategien und Modelle eingesetzt.
In dem neuen Projekt des CiS Forschungsinstitutes wird Vorlaufforschung betrieben, um mittels Simulation das Design und die Eigenschaften von MEMS-Bauelementen (Micro-Electro-Mechanical Systems) zu verbessern. Dazu sollen auch stochastische Methoden (Monte-Carlo-Simulationen) genutzt werden, um beispielsweise vorhandene Differenzen in den Berechnungen der Leitfähigkeiten und Piezokoeffizienten von Siliziumbauelementen unter uniaxialem Stress zu beseitigen. Hierbei wird besonderer Wert auf die Berücksichtigung der Streuprozesse von Ladungsträgern und deren Dotierung- und Temperaturabhängigkeiten gelegt. Quantenmechanische Modellierungen dienen dabei der Beschreibung des physikalischen Verhaltens der Bauelemente.
Die beschriebenen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten werden im Forschungsprojekt „Quantenmechanische Bauelemente-Simulation“ (QuBS) durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert.
FKZ: 49VF230004
