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Weltweit kleinstes Thermometer misst Fehlerstellen im Chip

Genauigkeit von einem Tausendstel Grad

Das weltweit kleinste "Chip-Thermometer" kann winzigste, durch Fehler verursachte Temperaturunterschiede auf Mikrochips entdecken und messen. Das Chip-Thermometer ist kleiner als ein Tausendstel Haardurchmesser (circa 100 Nanometer) und wurde von Dr. Ivo W. Rangelow und Mitarbeitern am Institut für Mikrostrukturtechnologie und Analytik (IMA) der Universität in Kassel entwickelt. Das Kasseler Team mit Dr. Theodor Gotszalk, Dr. Nicolai Abedinov und Dr. Ivo W. Rangelow arbeitete dabei mit Dr. Klaus Edinger, Universität Maryland, USA zusammen.

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Chip-Thermometer
Chip-Thermometer
Das neue Werkzeug ermöglicht, Temperatur mit der Genauigkeit von einem Tausendstel Grad Celsius auf einer Scala mit einer Auflösung in der Größenordnung von einem Nanometer zu messen. Es wird verwendet, um so genannte heiße Stellen eines Mikrochips zu erkennen und damit Fehlerquellen zu lokalisieren. Das Nano-Thermometer besteht aus einem Nanodraht mit einem Durchmesser von ca. 100 nm (Nanometer) in Form einer Thermoschleife.

Als Messprinzip wird das Verhalten des elektrischen Thermoschleifenwiderstandes bei einer Temperaturveränderung genutzt. Darüber hinaus wird die Thermoschleife auf einen weichen Biegebalken gebracht und kann damit gleichzeitig als Abtastspitze, mittels Kraftwechselwirkungen mit der Oberfläche, die Topologie des Chips abbilden.

Das kleinste Chip-Thermometer der Welt ist eine Entwicklung aus den Kasseler Nanostrukturwissenschaften, die bereits im vergangenen Jahr mit der kleinsten Düse der Welt, dem Nanojet, in der Öffentlichkeit bekannt wurde. Im Institut für Mikrostrukturtechnologie und Analytik der Universität Gesamthochschule Kassel (GhK), das von Prof. Dr. Rainer Kassing geleitet wird, arbeiten Physiker, Elektrotechniker, Chemiker und Biologen zusammen.


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