Schon seit ihrer Kindheit ist Theresia Knobloch von Naturwissenschaften fasziniert. Diese Faszination und Neugier veranlassten sie dazu, nach der Matura zuerst ein Physik-Studium an der TU Wien zu beginnen.
Später fokussierte sie sich auf den Bereich Mikroelektronik, weil „ich wollte mich lieber mit Dingen beschäftigen, die mehr mit unserem Alltag zu tun haben. Dabei finde ich es besonders spannend, wie wir auf kleinsten Größenordnungen von ein paar Hundert Atomen Strukturen herstellen können, die dann von Milliarden von Menschen verwendet werden und unser aller Leben beeinflussen.“
Transistoren, die Grundbausteine des mikroelektronischen Chips
In unserem täglichen Leben kommen wir an Transistoren nicht vorbei, da diese in so gut wie allen elektronischen Geräten verwendet werden. Für ihre Dissertation „Über die elektrische Stabilität von 2D-materialbasierten Feldeffekttransistoren“ erhielt sie am 20. Januar 2023 den Hannspeter-Winter-Preis.
„Ich freue mich sehr über diesen Preis, welcher ausschließlich für Dissertationen von Absolventinnen der TU Wien vergeben wird. Es werden damit herausragende Dissertationen, die Innovationscharakter haben und einen greifbaren Anwendungsfall aufzeigen, hervorgehoben und gewürdigt. Es erfüllt mich mit Stolz, dass meine Arbeit dazugehört“, erzählt Knobloch.
Mikroelektronische Chips verwenden wir zu tausenden tagtäglich, egal ob im Smartphone, in Tablets, Computern, Spielkonsolen oder Autos und Haushaltsgeräten. In Zukunft werden diese Chips noch viel wichtiger, wenn sich im Internet der Dinge (IoT) alle möglichen Gegenstände wie zum Beispiel Glühbirnen mit dem Internet verbinden und die empfangenen Daten dann auch verarbeiten müssen um zum Beispiel im gewünschten Farbton zu leuchten.
Gleichzeitig werden auch die Anforderungen an Mikrochips und deren Grundbestandteile, die Transistoren, immer größer. Durch die kontinuierliche Skalierung von Transistoren konnte der Energieverbrauch für jeden Schaltvorgang in den letzten Jahren erheblich reduziert werden, während gleichzeitig die Rechenleistung integrierter Schaltungen erhöht werden konnte. Mittlerweile stößt die moderne Siliziumtechnologie jedoch an ihre physikalischen Grenzen.
Zweidimensionale (2D) Materialien, die im Gegensatz zu Silizium ihre hohe Beweglichkeiten in atomar dünnen Schichten behalten, sollen hier zum Einsatz kommen. Grund dafür ist, dass so eine weitere Verkleinerung der lateralen Abmessungen bis hin zu Dimensionen von ca. 30 Atomen möglich ist. In ihrer Arbeit widmet sich Knobloch im Speziellen der Herausforderung, geeignete Gateisolatoren für die Transistoren zu finden, welche mit dem Ziel verbunden ist, 2D Feldeffekttransistoren (FETs) stabil und zuverlässig zu betreiben.
