‘IMEC is Europa’s grootste onafhankelijk onderzoekscentrum in nano-elektronica en nanotechnologie,’ beschrijft het Leuvense researchbedrijf zichzelf. Dus incontournable voor dit dossier.

Wat voor de rest van de wereld vaak nog toekomstmuziek is, vormt voor IMEC al tien jaar “dagelijkse kost,” aldus professor Gilbert Declerck, ceo van IMEC. Nanotechnologie is een kwestie van afmetingen en zolang “werken we al aan chips met afmetingen in het nanogebied.” In casu chiptechnologieën van minder dan 100 nm.

Nano met CMOS

Als vandaag de chipproductie op grote schaal gebruik maakt van een 45-nm-technologie en zich opmaakt voor 32 nm, onderzoekt IMEC al de 22-nm- en zelfs 16-nm-technologieën. Zo kondigde IMEC op 23 april aan als eerste ter wereld een functioneel SRam geheugencircuit in 22 nm te hebben geproduceerd (met behulp van een ASML ‘Extreme UV’ pre-productiesysteem).

Ook voor het gebruik van koolstofbuisjes is er belangstelling, maar daar ziet Declerck pas op langere termijn een doorbraak voor gebruik in chips. “Je kan er vandaag wel al één transistor mee bouwen, maar nog geen miljoen stuks en dat telkens weer.” Dat zal allicht nog tien jaar duren. Professor Marc Van Rossum, strategic coordinator of nanotechnology bij IMEC, ziet op minder lange termijn al toepassingen voor koolstofbuisjes als snelle ‘interconnects’ in chips. De ‘advanced transistor concept’ groep binnen IMEC werkt zelf ook met nieuwe nanomaterialen (zoals graphene). Ondertussen ziet Declerck de klassieke silicium/CMOS-technologie nog rustig 10 jaar verder gaan: “Vandaag is er nog geen kijk op wat zich als beter vervangelement zal aandienen.” IMEC is overigens ook betrokken bij de Europese ontwikkelingsinspanningen die het best worden omschreven als ‘More Moore’ (de verdere ontwikkeling van CMOS) en ‘More than Moore’ (toekomstige non-CMOS technologieën).

Nog meer IMEC nano

Ook buiten het domein van de chipproductie onderzoekt IMEC uitgebreid de mogelijkheden van nanotechnologie, in het bijzonder voor biomedische toepassingen. Hierrond werd met Pepric nv zelfs al een eerste puur nanoproduct-gerichte start-up gecreëerd. Daar worden met behulp van magnetische nanodeeltjes nieuwe medische beeldvormingssystemen ontwikkeld, zodat therapeutische processen in het lichaam in schier reële tijd (en gedurende lange tijd) kunnen worden waargenomen en dat met een grote precisie. De magnetische nanodeeltjes zijn voorts minder omslachtig in het gebruik dan radio-isotopen.

Voorts verricht IMEC ook veel werk rond ‘nanoelektroden’. Met behulp van dergelijke uiterst fijne ‘probes’ moet een duidelijker (hogere resolutie) beeld van de werking van de hersenen tot de mogelijkheden behoren, zowel voor het stellen van diagnoses als voor behandelingen (zoals voor epilepsie). Met het NERF (Neuro Electronics Research Flanders) – een initiatief van IMEC, VIB en KULeuven – willen we alle expertise in Vlaanderen samenbrengen en fundamenteel langetermijnonderzoek op neuro-elektronica gaan doen om de werking van de hersenen beter te begrijpen.

Daarnaast heeft IMEC ook nog op andere gebieden nano-activiteiten, zoals de ontwikkeling van meer efficiënte en goedkopere fotovoltaïsche zonnepanelen. En is er een uitgebreide samenwerking met de bedrijfswereld, zoals onder meer Agfa Gevaert, Umicore, Bekaert en anderen, onderstreept Marc Van Rossum. Ook voor de toekomst zijn IMEC’s verwachtingen hooggespannen. De huidige crisis moet het model van en gedeelde researchinfrastructuur populairder maken bij bedrijven en IMEC voorspelt na een goed 2008 (270,16 miloen euro budget) slechts een lichte (of geen) daling voor 2009. Als zwaartepunten ziet Declerck ontwikkelingen rond mobiele communicatie, biomedische toepassingen en energie, telkens “met een belangrijke inbreng van nanotechnologie.”

Guy Kindermans