Pressemitteilungen

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS baut die langjährige Zusammenarbeit mit dem international führenden Halbleiter-Hersteller GlobalFoundries aus und startet mehrere Forschungsprojekte zu innovativen integrierten Speicherkonzepten.

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS haben die Transparenz von OLED-Mikrodisplays deutlich erhöht. Auf der Konferenz »International Meeting on Information Display« (IMID) 2024 in Jeju, Südkorea, wird erstmals ein Mikrodisplay dieser Art auf dem Stand Nr. 38 präsentiert.

Standardmedizinische Verfahren sind oft zeitaufwändig und berücksichtigen in der Regel nicht die individuellen Eigenheiten der Patientinnen und Patienten. Dies kann sich negativ auf den Behandlungserfolg auswirken und die Lebensqualität beeinträchtigen. Zur Lösung dieses Problems entwickelt ein Fraunhofer-Forschungsteam des Fraunhofer IPMS, Fraunhofer IZI und Fraunhofer IOF Einweg-Biosensoren, die schnelle Ergebnisse liefern und über umfangreiche Multiplexing-Fähigkeiten verfügen. Diese Biosensoren ermöglichen die Früherkennung von Krankheiten und haben das Potenzial, die Gesundheitsversorgung erheblich zu verbessern.

Das Projekt BIOSYNTH wird von der Fraunhofer-Gesellschaft gefördert und zielt darauf ab, eine neue Mikrochip-Plattform zu entwickeln, die eine effiziente und digital steuerbare zellfreie Biosynthese ermöglicht. Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS leitet das Konsortium und arbeitet zusammen mit dem Institut für Toxikologie und Experimentelle Medizin ITEM und dem Institut für Zelltherapie und Immunologie, Teil Bioanalytik und Bioprozesse IZI-BB, an Technologien, die u.a. für zukünftige Massendatenspeicher mit sehr hoher Speicherdichte oder auch im Schadstoff-Screening der Humantoxikologie zum Einsatz kommen können.

Bildsensoren und ihr Herzstück, die Fotodiode, sind in zahlreichen Anwendungen unverzichtbar, sei es in der Prozess-, Mess-, Automobil- oder Sicherheitstechnik. Im nahen Infrarotbereich, der für viele analytische Anwendungen besonders wichtig ist, bieten siliziumbasierte Fotodioden derzeit noch keine ausreichende Empfindlichkeit. Daher werden hierfür andere Materialien eingesetzt, die allerdings teuer und zum Teil umweltschädlich sind. In einem neuen Projekt des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS werden nun erstmals empfindliche, siliziumbasierte Fotodioden entwickelt, die kostengünstig hergestellt werden können. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung BMBF fördert das Projekt »MesSi« mit 566.000 Euro für eine Laufzeit von drei Jahren.

Venenthrombosen sind ein erhebliches Gesundheitsrisiko. Bei etwa der Hälfte der Patienten löst sich das Blutgerinnsel von der Venenwand und gelangt in die Lunge, wo es eine Lungenembolie auslösen kann. Etwa 25 % der Menschen, die eine Lungenembolie erleiden, versterben an den Folgen. Damit ist die Lungenembolie weltweit die dritthäufigste kardiovaskuläre Todesursache nach Schlaganfall und Herzinfarkt. Das Gefährliche: Bei bis zu zwei Dritteln aller Thrombosefälle zeigen die Personen keinerlei Symptome. Dies macht die Früherkennung zu einer großen Herausforderung. Im EU-Projekt »ThrombUS+« haben sich 18 europäische Partner zusammen-geschlossen, um ein neues, tragbares Diagnostikgerät zu entwickeln. Die EU fördert das Projekt mit 9,5 Mio. € im Rahmen von Horizon Europe Innovation Action.

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS entwickelt und fertigt individuelle beheizbare Test-Chips für die Charakterisierung neuer Materialien der Gas-Sensorik. Darauf abgeschiedene sensorische Schichten und deren anwendungsspezifische Parameter, wie Sensitivität und Selektivität, können damit gezielt untersucht werden. Individuell herstellbare Chip-Designs erlauben die optimale und hochgenaue Charakterisierung dieser dünnen Schichten.

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS präsentiert einen wegweisenden Demonstrator für die vorausschauende Wartung von Industrieanlagen. Der Demonstrator nutzt eine fortschrittliche Sensorik, kombiniert mit einer auf künstlicher Intelligenz (KI) basierenden Datenverarbeitung, um potenzielle Maschinenschäden frühzeitig zu erkennen und kostspielige Ausfallzeiten zu vermeiden.

Die Institute Fraunhofer ISIT, IPMS und ENAS präsentieren auf der SENSOR+TEST in Nürnberg eine wegweisende Initiative zur Förderung der MEMS-basierten Ultraschallsensorik. Ihr One-Stop-Shop bietet maßgeschneiderte Lösungen für Unternehmen, die von den Vorteilen dieser Technologie profitieren möchten.

Auf Einladung des Bundespräsidenten Frank-Walter Steinmeier reiste der französische Präsident Emmanuel Macron zum ersten offiziellen Staatsbesuch seit 24 Jahren nach Deutschland. Während ihres dreitägigen Programms besuchten beide Präsidenten auch das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden, um die Bedeutung der deutsch-französischen Zusammenarbeit für die technologische Souveränität Europas – vor allem im Bereich Mikroelektronik – zu unterstreichen.

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS präsentiert eine wegweisende Integrationstechnologie zur gleichzeitigen Messung verschiedener Wasserparameter mittels ionensensitiver Feldeffekttransistoren (ISFETs). Die neu entwickelte n-Wannen-Integrationstechnologie ermöglicht es künftig, mit nur einem Sensorchip pH-Werte, Nitrat-, Phosphat- und Kaliumkonzentrationen parallel und kontinuierlich zu erfassen. Diese Innovation eröffnet neue Horizonte für die Umwelt- und Bioanalytik.

In einem rund einjährigen, gemeinsamen Entwicklungsprojekt wurden wichtige Fortschritte in der Fertigung von „Smart-Power-Technologien“ erzielt. Dabei hat das Fraunhofer IPMS den Halbleiterhersteller Infineon durch die Bereitstellung ausgewählter Prozessmodule innerhalb der gesamten CMOS-Prozesswertschöpfungskette auf 300 mm Wafern wesentlich unterstützt.

Im Rahmen des Projektes HOT („Hochperformante transparente und biegbare Mikro-Elektronik für photonische und optische Anwendungen“) haben Forschende des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS ein semi-transparentes Mikrodisplay entwickelt. Dieses Mikrodisplay ist deutlich leichter als herkömmliche combiner-basierte optical see-through near-to-eye Systeme und bietet eine hohe Auflösung. Auf der SID Display Week 2024 in San José, USA, wird das Mikrodisplay auf dem German Pavillon, Stand Nr. 1124 präsentiert.

Kompakte und ultrakompakte Nahinfrarot-Spektralanalysesysteme zur Bewertung organischer Substanzen sind für verschiedene Branchen wie die Lebensmittel-, Textil- oder Pharmaindustrie von entscheidender Bedeutung. Eine zerstörungsfreie Analyse vor Ort schafft Sicherheit in der Qualitätsüberwachung und spart Zeit. Die am Fraunhofer Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS entwickelte nicht-resonante Scanning Mirror Micro Spectrometer (SMMS)-Plattform bietet eine kompakte und kostengünstige Alternative zu teuren auf Zeilensensoren basierenden Tischgeräten und ermöglicht darüber hinaus eine individuelle Spektrometerkonfiguration.

Wie leistungsfähig sind neue Materialien? Führt eine Änderung der Eigenschaften zu einer besseren Leitfähigkeit? Am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS werden dafür ausgelegte Silizium-Substrate entwickelt und gefertigt. Damit wird die grundlegende elektrische Materialcharakterisierung, wie beispielsweise einer neuartigen Graphen-Emulsion, ermöglicht. Individuelle Designs erlauben die Messung sowohl halbleitender als auch leitfähiger Materialien.

Mit bahnbrechenden Entwicklungen auf dem Gebiet der chemischen Sensorik setzt das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS neue Maßstäbe bei der Beurteilung der Wasserqualität für Mensch und Umwelt. Neben den entscheidenden Parametern, wie Leitfähigkeit und pH-Wert, spielen künftig auch Nährstoffe wie Nitrat, Phosphat und Kalium als Schlüsselionen eine wichtige Rolle. Ihre Bewertung hat insbesondere in der Umweltanalytik, der Landwirtschaft und der Wasserwirtschaft eine große Bedeutung.

Die Nachfrage nach Elektronik, die bei extrem niedrigen Temperaturen arbeitet, wächst. Besonders im Bereich der Quantentechnologien gewinnt sie zunehmend an Bedeutung. Daher startete zu Beginn des Jahres das Projekt CONDOR. Dabei arbeiten das Fraunhofer IPMS in Dresden und das Max-Planck-Institut für Mikrostrukturphysik in Halle an innovativen spinbasierten Logik- und Speicherkompenenten, welche bei niedrigen Temperaturen zuverlässig funktionieren.

Das Geschäftsfeld »Mikrodisplays & Sensorik« des Fraunhofer-Instituts für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP wird rückwirkend zum 1. Januar 2024 in das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS integriert. Beide Institute sind insbesondere über das genannte Geschäftsfeld eng vernetzt und nutzen gemeinsam Infrastrukturen am Standort Dresden. Durch die Bündelung von Kompetenzen sowie durch die vereinfachten Strukturen ergeben sich Synergien, die das Forschungsfeld stärken, eine schnellere Weiterentwicklung sichern und so Kunden und Partnern zugutekommen.

Ein neues Konsortium der Europäischen Union, das die Entwicklung von Edge-AI-Technologien der nächsten Generation beschleunigen soll, installiert Reinraumgeräte und bereitet sich darauf vor, neue Schaltkreise aus ganz Europa zu entwerfen, zu bewerten, zu testen und herzustellen.

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS verkündet einen bedeutenden Fortschritt in der chemischen und biochemischen Analytik. Das Team um Geschäftsfeldleiter für Chemische Sensorik, Dr. Olaf R. Hild, hat erfolgreich eine wegweisende Sensorschicht für chipbasierte pH-Messung entwickelt und diese erfolgreich in einen Ionensensitiven Feldeffekttransistor (ISFET) integriert.

Das Center for Advanced CMOS and Heterointegration Saxony (kurz: CEASAX) feiert das Richtfest seines neuen Bürogebäudes. CEASAX ist ein Leuchtturm der Halbleiterforschung und gründet sich auf die Bündelung der Kompetenzen des Fraunhofer IPMS und des Fraunhofer IZM-ASSID. Die Institute bieten hier die komplette Wertschöpfungskette in der 300-mm-Mikroelektronik und damit die Voraussetzung für Hightech-Forschung für Zukunftstechnologien im Land Sachsen.

Die Forschungsinstitute Fraunhofer IPMS sowie NY CREATES schaffen den Rahmen für eine internationale Verständigung und Zusammenarbeit.

Die Sicherheit von Kommunikationsnetzen wird mit zunehmender Digitalisierung immer wichtiger. Im Projekt »RealSec5G« sollen die Anforderungen der Datensicherheit in Kommunikationsgeräten für 5G/6G-Infrastrukturen in einem deterministischen Time-Sensitive-Netzwerk (TSN) erprobt werden. Im Projekt konzipiert das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS dafür einen TSN-MACsec Funktionsblock, der im Rahmen eines Demonstrators getestet werden soll. Die finale Implementation sowie deren Performanceanalyse erfolgt in Kooperation mit dem Industrieunternehmen albis-elcon system Germany GmbH.

Innovativ, kundenspezifisch und nachhaltig - diese Schlagwörter stehen für die zahlreichen Forschungen des Fraunhofer IPMS. Auf einer der führenden Konferenzen und Fachmessen für Photonik - der SPIE Photonics West in San Francisco - präsentiert das Institut vom 27.01. bis 01.02.24 Entwicklungen und Fortschritte in Bereichen wie Mikrooptik, MEMS-basierte Lichtmodulatoren und Biophotonik.

Das Forschungskonsortium »Optoelektronische Sensoren für anwendungsnahe Systeme für Lebenswissenschaften und intelligente Fertigung« (OASYS) erhält Zuwendungen aus Strukturstärkungsmitteln.

Moderne Elektronikentwicklungen setzen hochmoderne Technologien und Herstellungsverfahren voraus, die für viele Unternehmen eine finanzielle Herausforderung darstellen. Mitten im Silicon Saxony bietet das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS sowohl großen Chipherstellern als auch kleineren Unternehmen Zugang zu neuesten Forschungsergebnissen und Technologien auf 200 und 300 mm Silizium Wafern. Das Serviceangebot erstreckt sich von der Beratung über die Prozessentwicklung bis hin zur Pilotserienfertigung. Dabei spielt auch GreenICT – also Nachhaltigkeit – eine immer wichtigere Rolle.

Herkömmliche Speicherlösungen erreichen ihre Grenzen. Die DNA als alternatives Speichermedium bietet großes Potenzial, doch die aktuellen Syntheseverfahren sind derzeit noch ineffizient und ressourcenintensiv. Daher arbeitet das Projekt "BIOSYNTH" an einer hochdurchsatzfähigen Mikrochipplattform für die Synthese von DNA, RNA und Peptiden. Am 05.12.2023 findet dazu ein Anwenderworkshop in Dresden statt, um Forschungsergebnisse und Technologiedemonstratoren vorzustellen und die Bedürfnisse potenzieller Anwender zu diskutieren.

Die größte nationale Fachkonferenz zur Mikroelektronik findet in diesem Jahr im Herzen von Silicon Saxony, in Dresden, statt. Im Mittelpunkt stehen die zentralen Themen Nachhaltigkeit und Technologiesouveränität. In Vorträgen, an Ständen und im intensiven Austausch erfahren die Besucher, wie bedeutsam Mikrotechnologien für die Wirtschaftskraft und das Gemeinwohl sind und welche Zukunftschancen sie bieten. Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS wird auf der Konferenz am Gemeinschaftsstand der Forschungsfabrik Mikroelektronik Deutschland (FMD) vertreten sein. In zahlreichen Vorträgen und Postern zeigt das Institut außerdem die gesamte Bandbreite seiner Forschung.

Das BMBF fördert das Projekt CBQD – Chip-basiertes Quantenzufalls-Device – zur Forschung an quantensicherer Hochgeschwindigkeitskommunikation. Im Projekt CBQD wird ein kompakter Chip entwickeln, der in hoher Geschwindigkeit Zufallszahlen auf Basis von quanten-photonischen Effekten generiert und den Anforderungen der Common Criteria für die Sicherheit von IT-Produkten entspricht. Der Chip soll Grundlage für zahlreiche Anwendungen der IT-Sicherheit werden. Das Fraunhofer IPMS übernimmt im Projekt die Koordination und die QNRG-Chipintegration.

Dresden. Tomorrow’s home. Dieser Slogan steht im Mittelpunkt einer PR-Standortkampagne der Stadt, in deren Rahmen mehrere »Dresden Ambassadors« aus Forschung und Wirtschaft eine Videoreihe produziert haben. Diese zeigt, warum die Stadt einen exzellenten Ruf als Hochburg für Forschung und Unternehmertum genießt. Mit dabei ist Dr. Anne-Julie Zichner vom Fraunhofer IPMS. Sie zeigt, wie mikroelektronische Schaltungen gebaut werden, die wie das Gehirn lernen können und dadurch besonders wenig Energie verbrauchen.