VorZuQ
Vorentwicklung zur präzisen Zuverlässigkeitsuntersuchung für Materialien und Systeme der Quantentechnologie
Thema Basistechnologien für Quantentechnologien
Fördermaßnahme Wissenschaftliche Vorprojekte (WiVoPro)
Projektlaufzeit 01.10.2023 - 30.09.2026
Projektvolumen 477313
Förderquote zu 100,0 % durch das BMFTR gefördert
In das Rasterelektronenmikroskop einbaubarer Kryostaten-Tisch.
Beschreibung
Motivation
Die Untersuchung von thermo-mechanischen Spannungen auf die Zuverlässigkeit von Halbleiter-Bauelementen im Kryo-Temperaturbereich ist ein wichtiger Schritt in der Entwicklung von Quantencomputern. Die Halbleiter-Bauelemente sind dabei den extremen Bedingungen im Kryo-Temperaturbereich ausgesetzt und können durch thermo-mechanische Spannungen beschädigt werden.
Ziele und Vorgehen
Das Ziel des Projekts ist es, eine Plattform für Zuverlässigkeitsuntersuchungen im Kryo-Temperaturbereich zu schaffen. Dabei sollen thermo-mechanische Spannungen auf die Zuverlässigkeit von Halbleiter Bauelementen untersucht werden. Die Plattform soll es ermöglichen, Schädigungsszenarien frühzeitig zu erkennen und zu charakterisieren. Durch die Untersuchung von Silizium-Durchkontaktierungen (“through-silicon-vias”, TSVs), welche in den sog. Interposern den Kontakt zu Qubit-Chips bzw. zu CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor)-Steuerelementen vermitteln, sollen Aussagen zur Zuverlässigkeit der TSVs im Tieftemperaturbereich ermöglicht werden. Begleitende Materialcharakterisierungen an den TSVs sollen durchgeführt und in komplexen Finite-Elemente-Simulationen zusammengefasst werden.
Innovation und Perspektiven
Mit den in VorZuQ erarbeiteten technischen Aufbauten und Workflows wird in Zukunft eine Beurteilung der thermo-mechanischen Spannungen in mikroelektronischen Bauelementen im Kryo-Temperaturbereich möglich sein und damit der Weg für eine höhere Zuverlässigkeit von Quantencomputern bereitet.
Projektkoordination
Andre Clausner
Weitere Infos
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