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TU Berlin

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Forschung

1,6 Millionen für revolutionäre Speichertechnologien

Freitag, 16. Dezember 2011

TU-Projekt für neuartige Datenspeicher auf Basis von Quantenpunkten

Zukünftig sollen sowohl langes Speichern als auch schnelles Schreiben mit neuen, an der TU Berlin entwickelten Speichertechnologien möglich sein.

Tobias Nowozin (l.) und Leo Bonato, Wissenschaftler der AG von Dieter Bimberg, beim Aufbau ihres Experiments
Lupe

Prof. Dr. Dieter Bimberg vom Institut für Festkörperphysik und seine Arbeitsgruppe erhalten für ihr Vorhaben "Entwicklung von hochfunktionalen Speichern auf Basis von Verbindungshalbleitern" (HOFUS) vom Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung (BMBF) seit November 2011 mehr als 1,6 Millionen Euro. Dies ist eine der höchsten Bewilligungssummen, die das BMBF je einem Projekt im Rahmen des "Bridge the gap"-Programms "Validierung des Innovationspotenzials wissenschaftlicher Forschung (VIP)" gegeben hat.

Erforscht werden Speichermedien auf der Basis selbstorganisierter Quantenpunkte. Das sind nanometergroße Einschlüsse eines Halbleitermaterials in einem anderen Halbleitermaterial. Sind die Materialien richtig gewählt, können Ladungsträger, und damit Informationen, sehr lange darin gespeichert werden. Durch die Verwendung von Verbindungshalbleitern steht eine große Auswahl von Materialkombinationen zur Verfügung, sodass die hier entscheidenden Eigenschaften der Quantenpunkte wie zum Beispiel die Speicherzeit der Speicherzelle gezielt eingestellt werden können.

Schematische Zeichnung einer Teststruktur des Quantenpunkt-basierten Speichers
Lupe

Diese Nanoflash-Speicher sollen die positiven Eigenschaften der beiden Speichertypen Flash und DRAM kombinieren. In den Arbeitsspeichern sämtlicher Computer kommt der schnelle, aber seine Information in wenigen Millisekunden verlierende DRAM (Dynamic Random Access Memory) zum Einsatz. In mobilen Anwendungen (USB-Sticks, MP3-Player, Tablet-PCs), bei denen der Nutzer ein permanentes Speichern von Informationen benötigt, wird der Flashspeicher verwendet. Die Konstruktionsweise dieser beiden Speicherarten ist grundsätzlich verschieden. Die eine ist schnell, aber "flüchtig" und energieverschlingend, die andere "nicht-flüchtig", hat über zehn Jahre Speicherzeit ohne Energiezufuhr, ist aber langsam. Eine Konvergenz beider Speichertypen ist mit etablierten Technologien nicht in Sicht.

Im Rahmen des TU-Projektes HOFUS sollen die technische Machbarkeit und das wirtschaftliche Potenzial des Quantenpunkt-basierten Konzeptes nachgewiesen werden. Dabei kommen neue Materialkombinationen zum Einsatz, die zu den mehr als zehn Jahren Speicherzeit bei Raumtemperatur führen sollen und einen wichtigen Schritt in Richtung Energieeffizienz von Bauelementen bedeuten können.

tui / Quelle: Hochschulzeitung "TU intern", 12/2011

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