Microtechnology

Microtechnology is technology with features near one micrometre (one millionth of a metre, or 10−6 metre, or 1μm).

In the 1960s, scientists learned that by arraying large numbers of microscopic transistors on a single chip, microelectronic circuits could be built that dramatically improved performance, functionality, and reliability, all while reducing cost and increasing volume. This development led to the Information Revolution.

More recently, scientists have learned that not only electrical devices, but also mechanical devices, may be miniaturized and batch-fabricated, promising the same benefits to the mechanical world as integrated circuit technology has given to the electrical world. While electronics now provide the ‘brains’ for today’s advanced systems and products, micromechanical devices can provide the sensors and actuators — the eyes and ears, hands and feet — which interface to the outside world.

Today, micromechanical devices are the key components in a wide range of products such as automobile airbags, ink-jet printers, blood pressure monitors, and projection display systems. It seems clear that in the not-too-distant future these devices will be as pervasive as electronics.

  • 30.2 Percent Efficiency – New Record for Silicon-based Multi-junction Solar Cell

    Wafer-bonded III-V / Si multi-junction solar cell with 30.2 percent efficiency. ©Fraunhofer ISE/A. Wekkeli

    Researchers at the Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE together with the Austrian company EV Group (EVG) have successfully manufactured a silicon-based multi-junction solar cell with two contacts and an efficiency exceeding the theoretical limit of silicon solar cells. For this achievement, the researchers used a “direct wafer bonding” process to transfer a few micrometers of III-V semiconductor material to silicon, a well-known process in the microelectronics industry. After plasma activation, the subcell surfaces are bonded together in vacuum by applying pressure. The atoms on the surface of the III-V subcell form bonds with the silicon atoms, creating a monolithic device.

  • Etching Microstructures with Lasers

    Structuring process for glass using direct laser ablation with ultrafast laser pulses. Fraunhofer ILT, Aachen / Volker Lannert.

    Ultrafast lasers have introduced new possibilities in engraving ultrafine structures, and scientists are now also investigating how to use them to etch microstructures into thin glass. There are possible applications in analytics (lab on a chip) and especially in electronics and the consumer sector, where great interest has been shown.

  • IHP presents the fastest silicon-based transistor in the world

    The cross section shows a SiGe HBT of the latest generation, recorded by a TEM. The measurement curves are used to determine the transit frequency and the maximum oscillation frequency. © IHP 2016

    Frankfurt (Oder)/San Francisco. Scientist Dr. Bernd Heinemann of IHP – Innovations for High Performance Microelectronics will present results on silicon-germanium heterobipolar transistors (SiGe HBTs) developed in Frankfurt (Oder) on the “International Electron Devices Meeting” (IEDM) in San Francisco. His contribution titled “SiGe HBT with fT/fmax of 505 GHz/720 GHz “ presents speed parameters that set new standards for silicon transistors. “To present at IEDM is a valuable conclusion of the project ‘DOTSEVEN’, funded by the European Union. Together with Infineon and twelve other project partners from a total of six countries, the four-year project focused on developing SiGe HBTs with a maximum oscillation frequency, which is also referred to as fmax, of 0.7 THz,” says Dr. Bernd Heinemann, project manager at IHP.

  • Laser-additive manufacturing paves the way to Industry 4.0

    Additive manufacturing at the micro scale using Selective Laser Melting. LZH

    On November 09th, 2016, already for the third time, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) and NiedersachsenMetall invited small and medium-sized enterprises (SMEs) to attend the Innovation Day Laser Technology at LZH. About 100 guests informed themselves about the state-of-the-art as well as the application and market potential of the focus topic “Laser Additive Manufacturing”. „Are we ready for implementing Industry 4.0?“, asked Dr. Volker Schmidt, CEO of NiedersachsenMetall and Chairman of the Industrial Board of the LZH, the audience at the beginning. With regard to the innovation potentials and new markets, he emphasized the high importance of digitalization. “What is the future of work in the age of digitalization?”, opened Ingelore Hering from the Lower Saxony Ministry for Economics, Labour and Transport her welcome speech with a question, too. “Only all stakeholders together can find sustainable answers to this challenge. For example here today.”

  • Nanoszene kommt im Dezember zur NRW Nano-Konferenz nach Münster

    Cluster NanoMikroWerkstoffePhotonik.NRW

    Deutschlands Nanotechnologieszene steht im Dezember ganz im Zeichen der NRW Nano-Konferenz. Sie wird am 7. und 8. Dezember erstmals in Münster/Westfalen mit Teilnehmern aus der Wissenschaft und Forschung, Wirtschaft und Politik ausgetragen. Zu diesem Szenetreff, der zum interdisziplinären Dialog über Chancen, Risiken und Potenziale der Nanotechnologie einlädt, werden rund 700 internationale Experten erwartet. Informationen, Programm und Registrierung auf www.nanokonferenz.de.

  • Nanotechnologie in Europa stärken

    Schema der Elektronenstrahl-induzierten Abscheidung.

    Wissenschaftler der Universitäten Bremen, Bielefeld und Erlangen-Nürnberg beteiligen sich an einem multinationalen EU-Projekt zur Nanotechnologie. Nanotechnologie gilt als die Technologie des 21. Jahrhunderts. Sie liefert die Grundlagen, um Produkte von nur wenigen Nanometern Größe in jeder gewünschten Form herzustellen: für Mikroprozessoren, elektronische Schaltungen in Computern und in der Telekommunikation, in der Medizin und in der Biotechnologie, um nur einige Einsatzfelder zu nennen. Die wirtschaftliche Bedeutung der Nanotechnologie nimmt rasant zu. Vor diesem Hintergrund fördert die Europäische Kommission seit kurzem das Marie-Curie Trainings-Netzwerk ELENA (Low energy ELEctron driven chemistry for the advantage of emerging NAnofabrication methods), an dem 13 Universitäten, vier Forschungsinstitute und fünf Unternehmen aus 13 europäischen Ländern beteiligt sind.

  • Nanotechnology in Germany – Interview with Dr. Thomas Dietrich, CEO of IVAM

    Interview at Hannover Messe 2016, Silke Schäfers met Dr. Thomas Dietrich, CEO of IVAM

    National technology markets often show quite specific dynamics.
    Dr. Thomas R. Dietrich, CEO of IVAM Microtechnology Network, is spotlighting the situation of nanotechnology players in Germany.

  • Neue Forschergruppe am IPHT manipuliert Licht mit Nanoantennen

    Prof. Jer-Shing Huang. Foto: privat

    Prof. Dr. Jer-Shing Huang leitet am Leibniz Institut für Photonische Technologien Jena (IPHT) seit dem 1. November die neue Forschergruppe „Nanooptik“. Mit Hilfe winzig kleiner Antennenstrukturen beeinflusst er die Wechselwirkung von Licht und Materie im Nanobereich. Nanostrukturen aus Metall oder Halbleitermaterialien wirken wie optische Antennen, die das eingestrahlte Licht einfangen und auf einen wenige Nanometer kleinen Raum an ihrer Oberfläche zwängen. Da dieses oberflächennahe Lichtfeld etwa die gleiche Größe wie manche Moleküle besitzt, finden Wechselwirkungen zwischen dem Licht und diesen Molekülen statt, die ohne die Antennen nicht möglich wären. Prof. Huang untersucht und steuert die grundlegenden Prozesse dieser Wechselwirkung im Nanobereich.

  • Porous crystalline materials: TU Graz researcher shows method for controlled growth

    Porous cystalls called MOFs on a comparatively large surface area of one square centimetre. © Nature Materials 2016 Falcaro et.al.

    Microporous crystals (MOFs) have a great potential as functional materials of the future. Paolo Falcaro of TU Graz et al demonstrate in Nature Materials how the growth of MOFs can be precisely controlled on a large scale. Porous crystals called metal-organic frameworks (MOFs) consist of metallic intersections with organic molecules as connecting elements. Thanks to their high porosity, MOFs have an extremely large surface area. A teaspoonful of MOFs has the same surface area as a football pitch. These countless pores situated in an extremely small space offer room for “guests” and can, for example, be used for gas storage or as “molecular gate” for separation of chemicals.

  • Stromerzeugung aus Carbonfasern: IMH beteiligt an BMBF-Projekt

    Staatssekretär Thomas Rachel (rechts) beglückwünscht Prof. Dr. Peter Farber zu dem Foschungsprojekt.

    Stromerzeugung aus Carbonfasern: IMH beteiligt an BMBF-Projekt

    Krefeld, 10. Februar. Die Hochschule Niederrhein erhält für das öffentlich geförderte Forschungsprojekt „Textile Kohlenstoffelektroden für mikrobielle Brennstoffzellen“ (TexKoMBZ) eine Zuwendung in Höhe von 253.000 Euro. In dem Projekt geht es darum, den Hochleistungswerkstoff Carbon, der unter anderem in der Raumfahrt genutzt wird, in Form von Fasern zur Besiedelung von stromerzeugenden Mikroorganismen einzusetzen.

  • The energy-saving data glasses

    Fraunhofer researchers have developed an energy-saving display that reduces the power consumption to a fraction. © Fraunhofer FEP, Photographer: Anna Schroll

    Data glasses mirror information to the eye without interfering with the wearer‘s vision. However, the battery runs down quickly, because the electronics consume a great amount of electricity while playing back the images. Fraunhofer researchers have developed an energy-saving display that reduces the power consumption to a fraction. The new display will be presented at the electronica trade fair in Munich from November 08-11, 2016.

  • Waschen für die Mikrowelt – Potsdamer Physiker entwickeln lichtempfindliche Seife

    Initialen der Universität Potsdam, geschrieben in der Monolage von Mikropartikeln. Prof. Dr. Svetlana Santer.

    Betrachtet man das Reinigen verschmutzter Wäsche nicht unter hauswirtschaftlichem, sondern unter physikalischem Aspekt, könnte man sagen, dass bei diesem Vorgang die Staub- und Fettpartikel durch sogenannte amphiphile Moleküle umhüllt und somit aus den Textilien entfernt werden. Physiker der Universität Potsdam haben jetzt gezeigt, dass dieser alltägliche Vorgang auch in der Mikro- und Nanotechnologie auf neue Weise genutzt werden kann. Die Wissenschaftler veröffentlichten ihre Forschungsergebnisse in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift „Scientific Reports“.