Inovācijas mikroelektronikā: koncentrējieties uz videi draudzīgām tehnoloģijām!

Inovācijas mikroelektronikā: koncentrējieties uz videi draudzīgām tehnoloģijām!

Pašreizējo attīstību mikroelektronikas jomā raksturo novatoriskas pieejas, kas apvieno gan tehniskos sasniegumus, gan videi draudzīgākus ražošanas procesus. Šādas novatoriskas lomas piemērs ir pētniecības iniciatīva Ilmenau Tehniskajā universitātē, ko vada Dr. Ulrike Brokmann un doktors Kristofs Veigels. Šīs iniciatīvas mērķis ir samazināt videi kaitīgo ķīmisko vielu daudzumu mikroelektronikā, īpaši fluoru saturošajās un klimatam kaitīgās procesu tehnoloģijās. Tas paver jaunas iespējas reaktīvo jonu kodināšanas procesu attīstībai, kas ir ļoti svarīgi mikroshēmu ražošanā ( uni-heute.de ).

Šī pētnieciskā darba uzmanības centrā ir efektīva kaitīgo izmešu apstrāde un alternatīvu materiālu, piemēram, stikla izmantošana, kas līdz šim mikroelektronikā ir maz izmantoti. Galvenā uzmanība tiek pievērsta silikāta stiklu un stikla keramikas precīzai apstrādei, kuras mērķis ir izvairīties no kaitīgām procesa gāzēm. Šie centieni ir ne tikai mikroelektronikas kontekstā, bet tiem ir arī tālejoša ietekme uz digitālo tehnoloģiju ilgtspējību kopumā. Digitālās inovācijas līdz 2030. gadam var ietaupīt līdz pat 34% no siltumnīcefekta gāzu emisijām ( elektronikforschung.de ).

Izaicinājumi skaidu ražošanā

Pētnieki un inženieri saskaras ar ievērojamām problēmām mikroshēmu ražošanas procesā. Īpaši riskants solis ir gravēšana cauri vafelei; Konstrukcijām jābūt brīvām, lai sensori darbotos pareizi. Tas prasa, lai struktūras varētu svārstīties, kas rada tehniskas grūtības. Agresīvu kodināšanas metožu, piemēram, SF6 Bosch kodināšanas procesa izmantošanu bieži papildina XeF2 kodināšanas procesa saudzīgā tehnoloģija. Pēdējam ir priekšrocība, ka tā var apstrādāt jutīgas struktūras bez ievērojamas enerģijas ievades ( tu-ilmanau.de ).

Sākotnējās pārbaudes Mikro- un nanotehnoloģiju centrā noveda pie procesa pārnešanas uz Hahn-Schickard Švarcvaldē. Pēdējais solis mikroshēmas komplektēšanā notika Skotijā pie sistēmas ražotāja memsstar. Galu galā klients Endress+Hauser guva labumu no jauna izstrādes, kas tika klasificēta kā augsta riska projekts. Jaunizstrādāto sensoru testēšana ilga aptuveni trīs gadus, un izredzes gūt panākumus ir atkarīgas no dažām sekundēm. Šie sensori atbilst klienta īpašajām prasībām un tāpēc ir unikāla attīstība, jo salīdzināmi magnetometri nepastāv.

Ilgtspējība mikroelektronikā

Ilgtspējīgu risinājumu steidzamību mikroelektronikā atzīst ne tikai Ilmenavas pētnieki, bet arī no plašākas perspektīvas. Informācijas un komunikāciju tehnoloģijas izraisīja 3,7% no globālajām siltumnīcefekta gāzu emisijām 2019. gadā. Tajā pašā laikā pētījums liecina, ka enerģijas patēriņš šajā nozarē no 2015. līdz 2020. gadam palielinājās par 9% gadā. Tāpēc novatoriskas pieejas sakaru tehnoloģiju un spēka elektronikas uzlabošanai ir ļoti svarīgas, lai samazinātu enerģijas prasības un nodrošinātu sistēmu ilgtspējību ( elektronikforschung.de ).

Tādas iniciatīvas kā GreenICT@FMD kompetences centrs Vācijā veicina pētījumu rezultātu pārnesi uz videi draudzīgām IKT sistēmām. Šajā kontekstā arī tiek uzsvērta resursus taupošu datu apstrādes metožu attīstība kā informācijas un komunikācijas tehnoloģiju nākotnes galvenā nozīme. Visbeidzot, saikne starp pētniecību un uzņēmējdarbību tiek identificēta kā atslēga uz inovatīviem, ilgtspējīgiem risinājumiem.

Tas viss uzsver tādu valstu kā Vācija un Eiropas iniciatīvu nozīmīgo lomu zaļās IKT tehnoloģiskās suverenitātes kontekstā. Jāskatās, kādus risinājumus TU Ilmenau progresīvie pētījumi mikroelektronikā radīs ilgtermiņā. Tomēr jau tagad ir skaidrs, ka koncentrēšanās uz ilgtspējību ir ne tikai labvēlīga videi, bet arī spēj pārveidot nozari kopumā.