Ultraschnelle Schaltkreise in Raum und Zeit gefilmt
Physiker der Universität Konstanz filmen erfolgreich die Abläufe in ultraschnellen elektronischen Schaltkreisen mittels eines Femtosekunden-Elektronenmikroskops.
Unsere Informationstechnologie wird zunehmend schneller und erfordert immer kleinere, ultraschnelle Schaltkreise. Auch wenn heutige Geräte vorwiegend im Gigahertz-Bereich arbeiten, dringt die Spitzentechnologie zunehmend in den Tera- und Petahertz-Bereich vor und schlägt so eine Brücke zwischen Optik und Elektronik. Das Problem: Wie lassen sich solche Schaltkreise präzise messen, wenn sie die schnellsten und kleinsten ihrer Art sind – schneller als die gängigen Messverfahren?
Forscher der Universität Konstanz unter Leitung von Peter Baum präsentieren nun eine innovative Lösung: Zur Messung verwenden sie ein Elektronenmikroskop mit ultraschnellem Elektronenstrahl, der eine Auflösung im Femtosekunden-, Nanometer- und Millivolt-Bereich bietet – und das unter normalen Arbeitsbedingungen, also ohne die Funktionsweise des zu messenden Geräts selbst zu beeinflussen. Die Methode liefert bestechende Zeitkurven von den Prozessen in ultraschnellen Hochleistungsschaltkreisen und bietet so einen neuartigen Einblick in die Elektronik der nächsten Generation.
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