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Anlage zu Nano 2/2005

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Anlage zu Nano 2/2005




 

Nanotechnologie in Dresden

Dresden hat sich zu einem der führenden Nanotechnologiestandorte in Europa entwickelt. Mehr als 10 Mrd. Euro wurden seit 1994 hier in Mikroelektronik-Unternehmen und Forschungseinrichtungen investiert. AMD hat in Dresden seine modernsten Produktionsstätten aufgebaut - die größte ausländische Einzelinvestition in den Neuen Ländern. Infineon Technologies betreibt seinen weltweit größten Standort in Dresden und weiterhin ein gemeinsames Zentrum mit AMD für die Forschung und Entwicklung sowie Pilotproduktion von Photomasken der nächsten Technologiegeneration.

Neuestes Projekt ist das Fraunhofer Center Nanoelektronische Technologien (CNT) bei Infineon in Dresden. Dadurch soll eine enge Anbindung von Forschung und Entwicklung an die Fertigung erreicht werden. Kurze Produktentwicklungszyklen verlangen eine schnelle Anwendung innovativer Prozesse und Technologien in der Fertigung. Diese Einrichtung soll die Position Dresdens als Zentrum der deutschen Halbleiterforschung weiter stärken. Die Halbleiterhersteller AMD und Infineon sind Partner von Fraunhofer, die TU Dresden ist ebenfalls beteiligt. Bund und Land sicherten für fünf Jahre ihre Unterstützung zu.

Nanobeschichtungen für unterschiedlichste Anwendungsfelder sind das zweite wichtige Standbein in der Nanotechnologie. Dresden ist weltweit führend bei Nanobeschichtungen. Dieser Teil der Nanotechnologie besitzt bereits ein großes Marktvolumen, so dass das Spektrum der Forschungs- und Anwendungsprojekte in den Instituten und Unternehmen sehr breit ist. Es reicht von Glasbeschichtungen, Präzisionsoptiken, Sensoren, neuen Bildschirmtechnologien, Beschichtungen für Implantate bis zu "Lab-on-a-Chip"-Systemen. Zahlreiche junge Unternehmen haben sich bereits aus Dresdner Forschungseinrichtungen ausgegründet und die Innovationen zur Produktionsreife geführt (AXO GmbH Dresden, Nanoparc GmbH, Novaled GmbH). Etablierte Dresdner Unternehmen wie die VON ARDENNE Anlagentechnik GmbH Dresden oder VTD Vakuumtechnik Dresden GmbH sind weltweit erfolgreich mit ihren kundenspezifischen Anlagen zur Beschichtung von Glas, Folien oder Metallen. Abnehmer sind u.a. Automobilzulieferer, Hersteller von Architekturglas oder Observatorien in der ganzen Welt.

Ein wichtiger Standortvorteil für Dresden ist das deutschlandweit tätige Nanotechnologie-Kompetenzzentrum "Ultradünne funktionale Schichten". Dort kooperieren 88 Unternehmen und Forschungseinrichtungen in speziellen Arbeitsgruppen und entwickeln neue Generationen von Bauelementen, biomolekulare Schichten für Medizin und Technik u. ä.

Nanotechnologie ist kein klar abgrenzbares Technologiefeld. Unter diesem Begriff werden Materialien, Strukturen und Technologien zusammengefasst, deren verbindendes Element die Erzeugung, Erforschung oder Konstruktion sehr kleiner Strukturen ist - in einer Größendimension kleiner als hundert Nanometer, einem Millionstel Teil eines Millimeters.

Durch Nanochemie lassen sich Teilchen erzeugen, die völlig andere chemische und physikalische Eigenschaften besitzen als große (makroskopische) Körper aus denselben Stoffen.

Mit den Methoden der Nanoanalytik lassen sich Grundlagen für neue Materialien erforschen und die Qualität der hergestellten Werkstoffe prüfen.

Die Nanofabrikation umfasst Herstellungs- und Bearbeitungsmethoden im Nanometerbereich, um Erzeugnisse der Nanotechnologie mit vertretbarem Aufwand zu produzieren.

Nanoelektronik forscht und entwickelt innerhalb aller Bereiche, in denen kleinste elektronische Strukturen große Bedeutung haben, z. B. für die Herstellung wesentlich kleinerer und schnellerer Computerchips. Nur so sind die wachsenden Anforderungen an die Leistungsfähigkeit der Computer zu gewährleisten. Zum Vergleich: Die gesamte Rechnerkapazität, die 1969 für die Apollo-11-Mondmission zur Verfügung stand, findet heute auf einem modernen Notebook Platz.

Die Nanooptik stellt u. a. neue Bauelemente wie photonische Kristalle, Leuchtdioden, Laser sowie nanometergenau gefertigte Linsen zur Verfügung. Anwendung sollen diese für optoelektronische Bauelemente, innovative Lichtquellen für die Beleuchtung sowie Linsen für die Instrumenten-Geräteoptik oder die Medizintechnik finden.

Nanobiotechnologie erforscht Strukturen und Vorgänge des Lebens im Nano-Maßstab und setzt das gewonnene Wissen in technische Systeme um. Einsatzfelder sind u. a. Medizinische Produkte wie Medikamente oder Implantate, die Diagnostik von Krankheiten sowie neue Werkzeuge für die Lebenswissenschaften.

Die Herstellung von Nanoschichten geschieht beispielsweise mit Vakuumtechnologien: In einem Vakuum wird mit hoher Energie (z. B. Elektronenstrahl, Laser) ein Plasma erzeugt. Dadurch werden aus einem Ausgangsmaterial Teilchen herausgeschlagen und lagern sich auf dem zu beschichtenden Material ab. Je höher die eingesetzte Energie ist, umso qualitativ hochwertigere Beschichtungen lassen sich erzeugen. Es können auch im Ultrahochvakuum wenige Atomlagenschichten von verschiedenen Materialien abgeschieden werden, z.B. für die Halbleiterindustrie.

Größenvergleiche:
nanos (griechisch) = Zwerg
1nm (sprich: Nanometer) = 10-9 Meter

Vergleich: ein Nanometer verhält sich zu einem Meter, wie der Durchmesser einer Haselnuss zu dem unseres Erdballs.

Haardurchmesser = ca. 50.000 Nanometer
Alufolie = 10.000 bis 15.000 Nanometer
Staubkorn: 1.000 bis 5.000 Nanometer
90 nm Strukurbreite auf modernen Speicherchips
Breite DNS-Doppelstrang = 2,5 Nanometer
Atome: 01 bis 0,4 nm, z.B. Eisenatom = 0,25 Nanometer

Ihr Ansprechpartner für weitere Informationen:

Landeshauptstadt Dresden
Amt für Wirtschaftsförderung
01001 Dresden, Postfach 120 020
Frau Sabine Lettau-Tischel
Telefon: (0351) 488 27 29
Telefax: (0351) 488 24 04
E-mail: slettau-tischel@dresden.de
Internet: http://www.dresden.de/nano

Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS Dresden
01277 Dresden, Winterbergstr. 28
Dr. Ralf Jäckel
Telefon: (0351) 25 83 444
Telefax: (0351) 25 83 300
E-mail: ralf.jaeckel@iws.fraunhofer.de
Internet: http://www.nanotechnology.de


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im Fraunhofer IWS Dresden
Dr. Ralf Jäckel
Mail: ralf.jaeckel@iws.fraunhofer.de
Tel. +49 (0) 351 / 83391 - 3444, Fax +49 (0) 351 / 83391 - 3300