Autor: MemrisTec

Emilio Perez-Bosch Quesada hat seine Promotion im Rahmen des MIMEC-Programms in Zusammenarbeit mit dem IHP – Innovations for High Performance Microelectronics in Frankfurt (Oder) abgeschlossen. Seine Doktorarbeit befasste sich mit memristiven Bauelementen auf HfO₂-Basis und leistete einen Beitrag zu den laufenden Arbeiten im Bereich der resistiven Speichertechnologien.

Die Forschung wurde im Rahmen der RRAM-Aktivitäten am IHP unter der Leitung von Eduardo Pérez Diez und Christian Wenger durchgeführt. Während seines Doktoratsstudiums arbeitete er eng mit interdisziplinären Teams zusammen und sammelte umfangreiche Erfahrungen in der Materialforschung und Gerätecharakterisierung.

Nach dem erfolgreichen Abschluss seiner Promotion plant Emilio Perez-Bosch Quesada, seine akademische Laufbahn im Bereich Memristoren fortzusetzen und die Forschung auf diesem Gebiet weiter voranzutreiben.

Die MemrisTec Summer School 2025 wurde vom 24. September bis zum 3. Oktober 2025 erfolgreich in Sevilla, Spanien, durchgeführt und markierte einen weiteren Meilenstein in den Ausbildungs- und Netzwerkaktivitäten des Schwerpunktprogramms MemrisTec. Die Veranstaltung brachte Nachwuchswissenschaftler:innen, Doktorand:innen und führende Forschende aus Partnerinstitutionen zusammen, um die neuesten Entwicklungen im Bereich memristiver Systeme und neuromorpher Elektronik zu erörtern.

Das umfassende Programm kombinierte Vorlesungen, fortgeschrittene Tutorials und praktische Laborveranstaltungen zu Themen, die von molekularen Materialien und der Herstellung von Bauelementen bis hin zu computergestützter Modellierung und Schaltungsintegration reichten. Die Teilnehmer hatten außerdem die Möglichkeit, ihre eigenen Forschungsarbeiten im Rahmen von Poster-Sessions vorzustellen, was den wissenschaftlichen Dialog und die Zusammenarbeit innerhalb der MemrisTec-Community förderte.

Über die wissenschaftlichen Veranstaltungen hinaus bot die Sommerschule soziale und kulturelle Aktivitäten in und um Sevilla und damit einen hervorragenden Rahmen für Networking und informellen Austausch unter den Teilnehmern. Die Veranstaltung unterstrich erneut das Engagement von MemrisTec für die Förderung interdisziplinärer Bildung und die Stärkung der internationalen Zusammenarbeit im Bereich der memristiven Technologien.

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Stefan Pechmann hat seine Promotion in Elektrotechnik an der Technischen Universität München (TUM) erfolgreich abgeschlossen. Seine Doktorprüfung fand vor einigen Wochen statt und wurde mit der höchsten Auszeichnung, summa cum laude, abgeschlossen.

Die Dissertation mit dem Titel „Integration von Multi-Level-1T1R-RRAM-Zellen als eingebetteter Speicher” befasst sich mit den wichtigsten Herausforderungen bei der Integration von resistiven Direktzugriffsspeichertechnologien (RRAM) für eingebettete Anwendungen. Die Arbeit wurde im Rahmen des MIMEC-Umfelds an der TUM und in enger Zusammenarbeit mit der RRAM-Forschungsgruppe am IHP durchgeführt und leistet einen Beitrag zu den laufenden Bemühungen im Bereich fortschrittlicher Speichertechnologien.

Das Promotionsprojekt wurde von Prof. Amelie Hagelauer betreut und von einem interdisziplinären Prüfungsausschuss unterstützt. Im Laufe seiner Doktorarbeit arbeitete Stefan Pechmann an mehrstufigen RRAM-Gerätekonzepten und kombinierte dabei Aspekte der Systemintegration mit experimentellen und technologischen Untersuchungen.

Nach Abschluss seiner Promotion ist Stefan Pechmann in die Industrie gewechselt und hat über MCA Germany eine Stelle als Hardwareentwickler bei ZEISS Semiconductor Manufacturing Technology angetreten.

Die MemrisTec-Community würdigt diesen akademischen Meilenstein und wünscht ihm alles Gute für seine weitere berufliche Laufbahn.

Elektronik in den Weltraum zu schicken, ist keine leichte Aufgabe. Im erdnahen Orbit stellen Strahlung, extreme Temperaturen und das Vakuum Herausforderungen dar, denen herkömmliche Speicher nicht standhalten können. Das LEOMEM-Projekt, Teil des DFG-Schwerpunktprogramms MemrisTec und ab 2025 von der DFG gefördert, widmet sich diesen Herausforderungen. Forscher der TU München, der Universität Rostock und des IHP – Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik unter der Leitung von Prof. Amelie Hagelauer, Prof. Marc Reichenbach und Prof. Christian Wenger entwickeln strahlungsresistente RRAM-basierte Speicherzellen und bauen dabei auf den Ergebnissen des früheren MIMEC-Projekts auf.

Erste Chip-Prototypen, die Transistoren mit geschlossenem Layout (ELTs) mit RRAM-Bauelementen kombinieren, wurden bereits am IHP hergestellt. Diese Zellen werden mehrstufigen Tests auf Gesamtionisierungsdosis (TID), Einzelereigniseffekte (SEE) und extreme Temperaturen unterzogen. Könnte der Speicher diesen harten Bedingungen standhalten und gleichzeitig energieeffizient bleiben? Das ist eine der zentralen Fragen, die LEOMEM beantworten möchte.

Auf Systemebene fließen Verhaltensdaten der Geräte in ein Design-Framework ein, um sichere und adaptive Speicherarchitekturen zu erforschen. Adaptive Fehlerkorrekturcodes arbeiten neben analoger Steuerung, digitalen Schnittstellen und Controllern in einem vollständig integrierten ASIC-Prototyp. Das ultimative Ziel ist ein Speichersystem, das auf Zuverlässigkeit, Energieeffizienz und Leistung bei Weltraummissionen optimiert ist und den Weg für die nächste Generation des In-Memory-Computing jenseits der Erde ebnet.

Wie können elektronische Schaltkreise flexibel genug werden, um Sensoren in der Robotik, tragbaren medizinischen Geräten oder intelligenten Systemen zu umschließen? Forscher des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg unter der Leitung von Prof. Jasmin Aghassi-Hagmann und Prof. Nima Taherinejad untersuchen diese Frage im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms MemrisTec. Das seit 2025 von der DFG geförderte Projekt PrintMEM entwickelt die Technologie gedruckter Memristoren weiter und zielt darauf ab, leistungsstarkes In-Memory-Computing direkt in flexible und stromsparende Geräte zu integrieren.

Das Herzstück von PrintMEM sind anorganische Memristoren aus Metalloxiden mit Partikelbeimischungen, die sorgfältig entwickelt wurden, um die Variabilität zwischen den Komponenten zu reduzieren. Diese winzigen Bauelemente können Zustände in nur 100 Nanosekunden wechseln – mehrere Größenordnungen schneller als herkömmliche gedruckte Dünnschichttransistoren. Doch Geschwindigkeit ist nur ein Aspekt. Die Forscher untersuchen verschiedene Schaltungsarchitekturen – darunter IMPLY, MAGIG, FELIX OR und SIXOR – und kombinieren diese zu funktionalen Untereinheiten wie Sortierschaltungen.

Das Projekt umfasst die gesamte Entwicklungskette, von der Geräteherstellung und Verhaltensmodellierung bis hin zu Dauertests und Schaltungsdesign. Durch die Integration dieser Bausteine ​​in gedruckte Logikkomponenten will PrintMEM energieeffiziente, zuverlässige und skalierbare Elektronik für flexible Sensoren, Robotik und medizinische Anwendungen entwickeln. Könnte diese Technologie die Integration von Rechenleistung in Geräte der nächsten Generation neu definieren? Indem PrintMEM die Grenzen druckbarer anorganischer Elektronik erweitert, eröffnet es den Weg zu hochgradig anpassungsfähigen und leistungsstarken Edge-Computing-Systemen.

In einer Zeit stetig steigender Rechenleistungsanforderungen untersucht das Projekt MuCoRe, wie ein einzelner Chip mehrere Hardwarekonfigurationen gleichzeitig verarbeiten kann. Forscher der Universität Rostock und des Leibniz-Instituts für innovative Mikroelektronik (IHP) unter der Leitung von Prof. Marc Reichenbach und Prof. Christian Wenger entwickeln im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms MemrisTec Multikontext-FPGAs (MC-FPGAs) mit Multi-Bit-Resistive-RAM-Zellen (RRAM). Das ab 2025 von der DFG geförderte Projekt zielt darauf ab, die Geschwindigkeit und Flexibilität von FPGAs mit der Effizienz und Dichte memristiver Speicher zu kombinieren.

Das Herzstück von MuCoRe ist die Multi-Level-Fähigkeit von RRAM-Zellen. Jede Zelle kann acht Zustände speichern, unterstützt bis zu drei Hardwarekonfigurationen pro Zelle und reduziert den Flächen- und Energiebedarf im Vergleich zu herkömmlichen SRAM-basierten Designs drastisch. Spezialisierte Analog-Digital-Wandler (ADCs) ermöglichen eine zuverlässige und energieeffiziente Datenauslesung, und die nichtflüchtige Natur des RRAM macht die Wartung inaktiver Konfigurationen überflüssig.

Über einzelne Komponenten hinaus verfolgt MuCoRe einen systemweiten Ansatz. Das Team nutzt Open-Source-Tools und iterative Designmethoden, um kritische Kennzahlen wie Fläche, Stromverbrauch und Leistung zu bewerten. Durch die Kombination von analogem memristivem Speicher mit digitaler FPGA-Logik entsteht eine flexible und energieeffiziente Computerplattform. Im Erfolgsfall könnte MuCoRe den Aufbau rekonfigurierbarer digitaler Systeme neu definieren und schnellere, anpassungsfähigere Hardware für Anwendungen der nächsten Generation bereitstellen.