Erforschung neuer Materialien und Schaltungen für additive Memristorfunktionen in neuromorpher Elektronik
Die Mikroelektronik ist ein Treiber von Innovationen in vielen Branchen und entscheidend für die technologische Souveränität. Um die Elektronikkompetenzen in Deutschland zu stärken, sollen neue Ansätze und kreative Ideen aus den Natur- und Ingenieurwissenschaften für die Mikroelektronik der Zukunft erschlossen werden. Die Initiative „ForMikro 2.0“ intensiviert die Zusammenarbeit zwischen Industrie und Wissenschaft und beschleunigt den Transfer von Ergebnissen aus der Grundlagenforschung in neue Technologien und Anwendungen. Unternehmen beteiligen sich finanziell an den Vorhaben, die das konkrete Nutzungspotenzial für eine perspektivische industrielle Verwertung erarbeiten.
Ziel des Vorhabens ist die Erforschung der neuartigen Materialsysteme Hafniumoxid (HfO2) und Siliziumcarbid (SiC) für die Eignung in neuromorpher Elektronik. Die beiden Verbindungen werden materialwissenschaftlich erforscht und elektrisch charakterisiert. Für den perspektivischen Einsatz dieser Materialsysteme in neuartigen Memristoren werden schließlich physikalisch basierte Simulationsmodelle erstellt. So können die im Einsatz typischen Lese- und Schreibzyklen der Bauteile erprobt und auf einem zu entwickelnden Demonstrator angewendet werden. Die Industriepartner unterstützen das Vorhaben in den Bereichen der Materialwissenschaft und der Demonstratorentwicklung.
Neuromorphe Technologien sind ein wichtiger Baustein für künftige leistungstarke und energieeffiziente Elektronik mit vielseitiger Anwendung, wie beispielsweise dem autonomen Fahren. Das Vorhaben kann eine neuartige Bauteilklasse zur verbesserten elektronischen Umsetzung von neuromorphem Rechnen, beispielsweise im Feld der künstlichen Intelligenz, ermöglichen.