Udo Schwalke

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Prof. Dr. Udo Schwalke

+49 6151 16-23334
+49 6151 16-20675

Schloßgartenstraße 8
64289 Darmstadt

Raum: S2|17 31

Forschungsschwerpunkte

Das Fachgebiet Halbleitertechnik beschäftigt sich vorrangig mit der auf Silizium basierenden CMOS-Technologie, die sich mittlerweile als die Basistechnologie der Mikroelektronik etabliert hat, und auch das Potenzial besitzt, eine bedeutende Rolle in der Nanoelektronik einzunehmen. Gegenwärtig befindet sich die Mikroelektronik im Übergang zur Nanoelektronik. Dieser Entwicklung wird das Fachgebiet durch den Ausbau der Halbleitertechnik in der Schloßgartenstraße 8 und folgenden neuen Schwerpunkten Rechnung tragen.

1. Kompetenzaufbau Nanoelektronik

Die Kernkompetenzen des Instituts liegen in der Erforschung und Entwicklung neuartiger elektronischer Bauelemente sowie der dazugehörenden Prozesstechniken. Primäres Ziel der Arbeiten im Rahmen des Forschungsschwerpunktes „Nanoelektronik für integrierte Informationstechnologien“ ist die Fortentwicklung der CMOS-Technologie in Richtung Nanoelektronik. So wurden am IHTN weltweit die ersten MOSFETs mit kristallinem High-k-Dielektrikum und Metall-Gateelektrode in Replacement Gate-Technologie hergestellt:
Replacement Gate-Prozess

Weiterhin wird am Institut für Halbleitertechnik und Nanoelektronik auch die Herstellung und Integration von Kohlenstoffnanoröhrchen (carbon nanotube, CNT) untersucht. Ziel dieser Forschungsarbeiten ist die Herstellung neuartiger Halbleiterbauelemente in einer CMOS-Hybridtechnologie, um so die sich abzeichnenden Grenzen der Miniaturisierung der Mikroelektronik zu überwinden. Diesem Ziel ist man durch die Herstellung von funktionierenden CNT-Feldeffekt-Transistoren einen entscheidenden Schritt näher gekommen:
Kohlenstoffnanoröhren

2. Zuverlässigkeit elektronischer Materialien und skalierter MOS-Bauelemente

Sowohl durch die Verwendung neuartiger Materialien als auch durch die aggressive Skalierung rücken Fragen der Zuverlässigkeit verstärkt in den Vordergrund. Ziele der Arbeiten sind:

  • Untersuchung der Ausfall- und Degradationsmechanismen unter beschleunigten Stressbedingungen.
  • Bestimmung von Degradation (Parameterverschiebung), Defektdichten, Fehlerraten etc. als wichtige Kenngrößen für das Produkt- und Systemdesign.
  • Modellentwicklung für die Vorhersage der Lebensdauer der Bauelemente unter Betriebsbedingungen.

Hinsichtlich dieser Forschungsaktivitäten bestehen Kontakte zu mehreren Industrieunternehmen und internationalen Forschungseinrichtungen, sowie zu weiteren technologisch orientierten Forschungsgruppen an der TU Darmstadt.

Kurzbiographie

Dr. Udo Schwalke wurde im Juli 2001 zum Universitätsprofessor für Halbleitertechnik am Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der TU Darmstadt ernannt.

Udo Schwalke, 1953 in Beeck geboren, studierte Physik an der Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn und promovierte 1984 bei Professor George Comsa am Institut für Grenzflächenforschung des Forschungszentrums Jülich. In Anerkennung seiner Dissertation wurde Dr. Schwalke das Feodor-Lynen Forschungsstipendium der Alexander-von-Humboldt-Stiftung verliehen. Es folgte ein zweijähriger Forschungsaufenthalt am California Institute of Technology, Pasadena, USA.

Ende 1986 trat Dr. Schwalke in die Dienste der Siemens AG, München, ein. Im Zentralbereich Forschung und Entwicklung, Mikroelektronik, führte er Untersuchungen an MOS-Systemen durch und war für die Silizium-Prozesstechnik zuständig. 1990 wechselte Dr. Schwalke im Rahmen der Siemens/IBM Kooperation zu Siemens Components, Essex, USA, und arbeitete dort an der Entwicklung des 64Mbit DRAM Speichers. Nach seiner Rückkehr zur Zentralabteilung Technik der Siemens AG, München, war Dr. Schwalke zwischen 1992 bis 1999 in unterschiedlichen Funktionen auf verschiedenen Arbeitsgebieten tätig. Das Themenspektrum reichte von der Entwicklung einer 600V-Smart-Power-IC-Technologie auf Silicon-on-Insulator (SOI) Material, Aufbau der CMOS Technologiekompetenz für mobile Low-Voltage/Low-Power-Anwendungen bis hin zu Arbeiten auf dem Gebiet der Si-Nano-Technologie. Während dieser Zeit leitete und koordinierte er mehrere Teilprojekte der EU-Förderinitiativen ADEQUAT+ und ACE, an dem führende europäische Halbleiterhersteller und Forschungseinrichtungen der Mikroelektronik beteiligt waren. Anfang 2000 widmete sich Dr. Schwalke Fragen der Zuverlässigkeitsmethodik und wechselte zur Halbleiterfertigung der Infineon Technologies AG.

Prof. Schwalke ist Mitglied in Fachverbänden wie z. B. IEEE und als Gutachter für verschiedene Fachzeitschriften tätig.

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