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Ferroelektrik aus Sachsen: 1000 Mal schneller als Flash-Speicher

Die "Ferroelectric Memory Company" (FMC) hat ihren Sitz in Dresden. Foto: FMC

Die „Ferroelectric Memory Company“ (FMC) hat ihren Sitz in Dresden. Foto: FMC

High-Tech-Gründerfonds steigt in junge Elektronikfirma FMC ein

Dresden/Bonn, 26. Oktober 2017. Der deutsche „High-Tech-Gründerfonds“ (HTGF) beteiligt sich mit 600.000 Euro am jungen Nanoelektronik-Unternehmen „Ferroelectric Memory Company“ (FMC) in Dresden. Das hat der HTGF heute in Bonn mitgeteilt. Die FMC-Ingenieure wollen im kommenden Jahr innovative ferroelektrische Computer-Speicher auf den Markt bringen.

Investmanager: „Kann einen ganzen Markt grundlegend verändern“

„Mit dem Potenzial, den Stand der Technik um mehrere Größenordnungen zu verbessern, kann FMC einen ganzen Markt grundlegend verändern“, begründete Investmentmanager Yann Fiebig den Fonds-Einstieg in die Dresdner Unternehmung. „Wir sehen zahlreiche Anwendungsfelder“, betonte Menno Mennenga vom FMC-Gründerteam. Denkbar seien zum Beispiel Computeruhren, die viel schneller arbeiten und mit einer Batterieladung viel länger durchhalten als heutige „Smart Watches“. Auch Autos, elektrische Zahnbürsten, Krankenversicherungs-Chipkarten und viele andere Dinge mit eingepflanzter Elektronik könnten von den neuen Speichern aus Dresden profitieren.

Menno Mennenga. Foto: FMC

Menno Mennenga. Foto: FMC

Gemeinschaftsentwicklung von TU Dresden und Globalfoundries

Die Basistechnologie dafür hatten die Gründer im Nanoelektronik-Labor „Namlab“ der TU Dresden gemeinsam mit den Chip-Auftragsfertiger Globalfoundries entwickelt. Um Informationen in einen Chip dauerhaft zu speichern, zu lesen und zu ändern, verwenden sie elektrische Felder. Daher heißen die Speicherzellen auch „Ferroelektrische Feldeffekt-Transistoren“ (FeFET). Vorstellen kann man sich diese winzig kleinen Schalter ähnlich wie eine magnetische Kompassnadel, die durch ein von außen angelegtes Feld gedreht wird. Diese elektronischen Speicherzellen merken sich auch dann Informationen, wenn kein Strom mehr anliegt. Um im Kompass-Vergleich zu bleiben, würde die Kompassnadel also nicht wieder gen Norden zurückschnellen, wenn das Magnetfeld draußen ausgeschaltet wird, sondern in der Süd-Position verharren – bis der nächste Schaltimpuls kommt.

Konventionelle Flash-Speicher stoßen an Grenzen

„Nichtflüchtige“, also merkfähige Speicherchips gibt es zwar bereits seit den 1980er Jahren: Flash-Chips stecken in Mikrocontrollern, auf PC-Hauptplatinen, in iPhones und Tablets, aber auch in vielen anderen Geräten. Allerdings stoßen diese Flash-Speicher immer mehr an Grenzen: Sie können nicht ähnlich gut wie etwa Computerprozessoren verkleinert werden, sind zudem nicht gerade superschnell und verpulvern viel Strom. Die sächsischen FeFETs können dagegen auch auf wenige Nanometer (Millionstel Millimeter) verkleinert werden, unterstrich Menno Mennenga. Vor allem aber können sie Daten bis zu 1000 Mal schneller schreiben als Flash-Speicher und brauchen dafür 1000 Mal weniger elektrische Leistung. Beim Datenlesen sind sie nicht ganz so schnell, aber den Flash-Brüdern immer noch überlegen.

Elektronenmikroskopaufnahme eines fertigen ferroelektrischen Minischalters auf Hafnium-Basis. Abb.: NaMLab

Elektronenmikroskopaufnahme eines fertigen ferroelektrischen Minischalters auf Hafnium-Basis. Abb.: NaMLab

In neuen Speichern stecken 10 Jahre Forschung

„Der FeFET wird seit zehn Jahren in Dresden erforscht“, berichtete FMC-Chef Dr. Stefan Müller. „Es war eine aufregende Reise von der Entwicklung des Konzepts hin zu den ersten funktionierenden Speicherblöcken.“ Als es soweit war, hatten er und seine Mitstreiter im Juni 2016 die Firma FMC gegründet. Als Berater mit an Bord sind bekannte Namen aus der Dresdner Nanoelektronikszene. Dazu gehören Namlab-Chef Prof. Thomas Mikolajick sowie Dr. Wolfram Drescher, der bereits mehrere Dresdner Startups wie Systemonic, Blue Wonder und Siltectra geleitet hatte.

"Cool Silicon"-Koordinator Prof. Thomas Mikolajick spiegelt sich in einem Chip-Wafer in der "CoolX"-Schau. Foto: Heiko Weckbrodt

Prof. Thomas Mikolajick spiegelt sich in einem Chip-Wafer in der „CoolX“-Schau. Foto: Heiko Weckbrodt

Lizenzierung als Geschäftsmodell

Das fünfköpfige FMC-Gründerteam residiert derzeit im Firmeninkubator „Impact Hub“ in der alten Post hinterm Dresdner Hauptbahnhof. Das Unternehmen werde das HTGF-Geld verwenden, um 2018 erste Speicherdesigns auf den Markt zu bringen, kündigte Geschäftsführer Müller an. Zunächst wollen die Entwickler ihre Speichertechnologie an Mikroelektronik-Konzerne lizenzieren, eventuell später auch eigene Speichersysteme vermarkten. Menno Mennenga: „In den nächsten drei Jahren wollen wir auf über 40 Mitarbeiter wachsen.“

Autor: Heiko Weckbrodt

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