Logo für das Projekt „Superconducting spintronic devices for cryogenic electronics“. Visualisierung: Condor, IPMS, MSP
Supraleit-Forschungsprojekt „Condor“ gemeinsam mit Hallenser Planck-Forschern gestartet
Dresden/Halle, 17. März 2024. Fraunhofer Dresden und Planck-Forscher aus Halle wollen die Massenproduktion von Kryo-Elektronik vorbereiten, die bei sehr tiefen Temperaturen im Weltall oder in Quantencomputern. Dafür haben das „Center Nanoelectronic Technologies“ (CNT) in Sachsen und das Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik (MPI-MSP) in Sachsen-Anhalt nun ein gemeinsames Projekt gestartet: Gemeinsam wollen sie „Superconducting spintronic devices for cryogenic electronics“ (Codename: Condor) entwickeln, die bei Temperaturen nahe am absoluten Nullpunkt jeden Stromwiderstand aufgeben – und dann als supraleitende Speicher und Logikbausteine einsetzbar sind. Das haben das CNT-Mutterinstitut für photonische Mikrosysteme (IPMS) in Dresden und das MSP mitgeteilt.
Prof. Stuart Parkin, Direktor am Max Planck Institut für Mikrostrukturphysik. Foto: Marco Warmuth
für das MPI für Mikrostrukturphysik
Spintronik bei Raumtemperatur war erst der Anfang
„Das Projekt nutzt die Expertise in spintronischen und supraleitenden Materialien und Bauelementen an unserem Institut für Mikrostrukturphysik“, erklärte Prof. Stuart Parkin vom MSP. „Ergänzt wird dies durch das Know-how in den Bereichen Logik, Speicher und Integrationskompetenz auf 300-mm-Wafer-Maßstab am Fraunhofer IPMS.“
Die Chip-Testfabrik mit 300-Millimeter-Anlagen im Nanoelektornikzentrum CNT in Dresden. Foto: IPMS
Beide Institute arbeiten nicht zum ersten Mal zusammen: Man habe bereits erfolgreich im Rascal-Projekt zusammengearbeitet, berichtet CNT-Forscher Dr. Benjamin Lilienthal-Uhlig. Dabei wurden „neuartige spintronische Speicherbauelemente entwickelt, die bei Raumtemperatur arbeiten. Diese Ergebnisse bilden einen wichtigen Bestandteil des Condor-Projekts“.
Tiefkühl-Kammer für Experimente mit cooler Elektronik. Foto: IPMS
Forscher kombinieren supraleitende Drähte zu Speichern und Logik-Chips
Konkret wollen die Partner binnen drei Jahren zunächst supraleitende Transistoren entwickeln, aus der sich dann Tiefkühl-Speicher und -Logikchips herstellen lassen. Die sollen aus supraleitenden Drähten bestehen, an die an einem Tor („Gate“) ein Steuerstrom darüber entscheidet, ob sie Strom widerstandslos leiten oder nicht. Daraus wollen die Forscher dann beispielsweise kryogene Speicher zusammensetzen, die wenig Energie verbrauchen und sich die gespeicherten Daten ohne weitere Stromzufuhr merken. Zum Projektende soll es dann möglich sein, solche und weitere Kryo-Elektronik auf Siliziumscheiben (Wafern) herzustellen – der Auftakt für eine künftige Massenproduktion supraleitender Rechner und speziell auch von Quantencomputern.
Autor: hw
Quellen: IPMS/CNT, Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik
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