Hightech-Fräse fürs ZHO
Per Kran ins Labor
- von Ulrike Bohnsack
- 19.10.2022
Sie ist wuchtig, vier Tonnen schwer und schneidet auf Haaresbreite: Die Mikropräzisionsfräse ist ein Wunschgerät der Terahertz-Forscher:innen an der UDE. Nun ist sie da!
Ein wahrer Kraftakt war es, bis sie dort, im Labor auf der 2. Etage im Zentrum für Halbleitertechnik und Optoelektronik (ZHO), stand. Weder passte die Hightech-Fräse in den Aufzug, noch konnte sie durchs Treppenhaus transportiert werden. Also musste zunächst ein 3 x 3 Meter großes Loch in die Fassade geschlagen werden, damit ein Schwerlastkran das 800.000 Euro teure Gerät hindurch hieven konnte. Nach acht Stunden war es geschafft.
„Die Mikropräzisionsfräse ähnelt im Prinzip einer CNC-Fräse, nur dass sie extrem genau arbeitet und für die Herstellung kleinster Strukturen geeignet ist“, erklärt Prof. Nils Weimann. „Mit ihrer Hilfe werden wir schmale Kanäle in einer Breite von 100 bis 300 Mikrometern in Metallblöcke fräsen. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar hat 100 Mikrometer.“ Die Blöcke beinhalten Halbleiterchips, die sie am ZHO selbst produzieren. In den schmalen Kanälen, auch als Hohlleiter bezeichnet, werden dann die Terahertz-Wellen zwischen den Halbleiterchips und zur Antenne geführt.
Bis 2023 baut Weimann mit drei Kollegen an der UDE ein deutschlandweit einmaliges Terahertz-Integrationszentrum auf. Hier lässt sich die gesamte Technologiekette herstellen: vom Halbleitermaterial über die Chipfertigung und Aufbautechnik bis hin zur Modultechnik und THz-Messtechnik. Dafür fließen über 6,5 Mio. Euro Landes- und EU-Mittel.
„Terahertz-Technik kann viel mehr, als Hunderte von Gigabit pro Sekunde zu übertragen“, betont der Professor. „Sie ermöglicht, die Position von Objekten hochgenau zu bestimmen und gleichzeitig ihre chemische Zusammensetzung zu analysieren. Die schnellen Wellen haben riesiges Potenzial.“ Sei es in der Medizintechnik, wo die für den Menschen ungefährliche Terahertz-Strahlung etwa bei der Untersuchung von Hautkrebs helfen könnte, in der Robotik, wo Abstände bedeutend präziser gemessen werden können, oder eben bei der breitbandigen drahtlosen Übertragung.
Allerdings lassen sich neue Systeme noch nicht im Industriemaßstab kostengünstig herstellen. Das könnte sich nun ändern. „Dank der Mikropräszisionfräse können wir bald Terahertz-Module für mobile und alltagstaugliche Anwendungen bis zur Marktreife entwickeln“, freut sich Weimann.
Im Bild:
Drohnenaufnahme des Schwerlastkrans, der die Fräse ins ZHO hievt (r.). Kleines Bild: Das Gerät wird durch das Fassadenloch geschoben.
Weitere Informationen:
https://www.uni-due.de/bhe/thziz.php
https://www.uni-due.de/2019-10-09-einmaliges-terahertz-Integrationszentrum-entsteht
Prof. Nils Weimann, Bauelemente der Höchstfrequenzelektronik, Tel. 0203/37-9-3391, mobil 0160 928 570 76, nils.weimann@uni-due.de,
Robin Kreß, Tel. 0203/37 9-3394, robin.kress@uni-due.de
Redaktion: Ulrike Bohnsack, Tel. 0203/37 9-2429, ulrike.bohnsack@uni-due.de
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