Forschung an der oberen Frequenzskala: Durchbruch in San Francisco

10.03.2010

Forschung an der oberen Frequenzskala: Durchbruch in San Francisco

Prof. Dr.Ullrich Pfeiffer Prof. Dr.
Ullrich Pfeiffer

Auf einer internationalen Konferenz in San Francisco hat eine Wuppertaler Forschergruppe unter Leitung von Prof. Dr. Ullrich Pfeiffer, Fachgebiet Hochfrequenzsysteme in der Kommunikationstechnik, zukunftsweisende Ergebnisse zur Entwicklung kostengünstiger, kompakter und effizienter Transistortechnologien im Terahertzbereich präsentiert. Die Wuppertaler Arbeiten sind Teil des EU-Projekts DOTFIVE, in dem Experten aus 14 europäischen Universitäten und Unternehmen zusammenarbeiten.

Transistoren sind wichtige Bestandteile elektronischer Schaltungen z.B. in Digital-Kameras und Computern. Forschungen im Terahertzbereich haben für moderne Informationstechnologien – wie Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung oder Radaranwendungen im Automotivebereich – große Bedeutung.

Die Terahertzstrahlung liegt mit Wellenlängen kleiner als 1 Millimeter und größer als 0,1 Millimeter im elektromagnetischen Spektrum zwischen Radar- und Infrarotstrahlung. Von der bisher noch wenig erforschten Terahertzstrahlung erhoffen sich Wissenschaft und Industrie viele neue Anwendungsmöglichkeiten, vor allem weil die Strahlung aus medizinischer Sicht unschädlich ist.

Prof. Dr. Ullrich Pfeiffer: „Terahertzstrahlung zeigt ihr Potenzial u.a. in der drahtlosen Hochgeschwindigkeitsdatenübertragung, bei aktiven Sicherheitsmobilitätskonzepten, zum Beispiel der Abstandsregelung, Kollisions-Frühwarnsystemen, Straßenzustandserkennung und bei medizinischen Bildgebungsverfahren.“ Bei Sicherheitskontrollen an Flughäfen können Terahertzwellen durch Kofferwände und Kleidung blicken und verborgene Waffen und Sprengstoffe erkennen. In der Biotechnologie können sie zur Krebsfrüherkennung eingesetzt werden.

Wichtig ist nicht nur die lokale Erzeugung der Strahlung, sondern auch der hochauflösende Nachweis bei bildgebenden Verfahren. Prof. Pfeiffer: „Die viel versprechenden Eigenschaften der Terahertzstrahlung lassen sich langfristig nur dann flächendeckend einsetzen, wenn sie sich problemlos erzeugen und nachweisen lässt. Daher nimmt die Entwicklung leistungsfähiger Quellen und Detektoren von integrierten Schaltungen auf Basis von Silizium eine Schlüsselrolle ein.“ Siliziumtechnologien seien aufgrund ihrer gleichbleibenden Qualität für hochauflösende Kamerachips von besonderer Bedeutung.

Seit 2008 forschen Wuppertaler Wissenschaftler unter Leitung von Prof. Pfeiffer an silizium-integrierten Hochfrequenz-Schaltkreisen. Auf der International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) in San Francisco konnten sie jetzt einen Durchbruch vorstellen, nämlich die Realisierbarkeit der Anwendungen auf Chip-Ebene. In Wuppertal wurden ein 160 Gigahertz-Sende- und Empfangsmodul sowie ein 650 Gigahertz-Empfänger mit integrierter Antenne in Silizium/Germanium-Hetrojunction-Bipolartechnologie, einer speziellen Fertigungstechnologie für schnellschaltende Transistoren, für die Terahertz-Bildgebung entwickelt und erfolgreich getestet.

Von der EU fließen für DOTFIVE über 360.000 Euro nach Wuppertal. Projektpartner sind in Deutschland das Leibnitz-Institut für innovative Mikroelektronik in Frankfurt (Oder), die TU Dresden, die Universität der Bundeswehr München, die Uni Siegen sowie die Infineon Technologies AG.

Kontakt:
Prof. Dr. Ullrich Pfeiffer
Fachbereich Elektrotechnik, Informationstechnik, Medientechnik
Telefon 0202/439-1451
E-Mail ullrich.pfeiffer@uni-wuppertal.de

Dr. Erik Öjefors
Telefon 0202/439-1453
E-Mail oejefors@uni-wuppertal.de

www.dotfive.eu
www.ihct.uni-wuppertal.de
www.isscc.org/isscc/index.htm
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Druckversion von http://www.presse.uni-wuppertal.de/2010/0310_dotfive.html