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Ausschreibender Bereich: PGI-7 - Elektronische Materialien
Kennziffer: 2020D-093

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Das Peter Grünberg Institut – Elektronische Materialien (PGI-7) beschäftigt sich intensiv mit der Forschung an memristiven Schaltern, die sowohl als nichtflüchtige Speicherbauelemente als auch als Recheneinheiten in sogenannten „Computing-In-Memory“ (CIM) Konzepten eingesetzt werden können. CIM-Systeme stellen eine Alternative zu konventionellen Computern dar. In CIM-Architekturen werden verschiedene arithmetische Operationen direkt im Speicher durchgeführt und somit wird die Energieeffizienz deutlich gesteigert. Diese Architekturen sind besonders gut zur Bearbeitung kognitiver Aufgaben (in sogenannten neuronalen Netzen) wie Bilderkennung, oder automatische Sprachübersetzung, zur Analyse großer Datenmengen, oder zur Berechnung großer Gleichungssysteme geeignet. Im PGI-7 werden memristive Bauelemente und Systeme für diese Anwendungen entwickelt. Die Forschung spannt den Bogen von der Untersuchung der physikalischen Mechanismen, über die elektrische Charakterisierung und der Entwicklung von Simulationsmodellen bis zur Entwicklung einfacher Schaltungen mit memristiven Bauelementen.

Verstärken Sie diesen Bereich zum nächstmöglichen Zeitpunkt als

Doktorand (w/m/d) Hybride Memristor-CMOS Schaltungen zur Aufnahme der Aktivität biologischer Neuronen

Ihre Aufgaben:

In dem Projekt MEMMEA soll eine Memristor-CMOS-Hybridschaltung basierend auf memristiven Elektrochemischen Metallisierungszellen (ECM Zellen) entwickelt werden, die die neuronale Aktivität von biologischen Neuronen verarbeitet. Die neuronalen elektrischen Signale der biologischen Neuronen werden dabei von einem CMOS-basierten Mikro-Elektroden-Array (MEA) aufgenommen und mit Hilfe der dynamischen Eigenschaften der memristiven ECM Zellen verarbeitet. Es werden neuartige Memristor-CMOS-Hybridschaltungen entwickelt, um eine On-Chip-Signalverarbeitung zu ermöglichen. Die Entwicklung dieser neuen Schaltungstechniken wird Türen für breitere Biosensorik-Anwendungen öffnen. Zur Realisierung eines solchen Chips müssen Simulationsmodelle für die ECM Zellen entwickelt werden, die für den hybriden Schaltungsentwurf mit CMOS geeignet sind.
Ihre Aufgaben im Detail:

  • Sie entwickeln ein Simulationsmodell für nicht-flüchtige und flüchtige ECM Zellen für die Schaltungssimulation
  • Sie erarbeiten Zuverlässigkeitsmodelle für ECM Zellen.
  • Sie entwickeln Konzepte zur Ko-Integration von ECM Zellen mit CMOS Bauelementen

Ihr Profil:

  • Masterstudium der Physik, Materialwissenschaften oder der Elektrotechnik mit einer überdurchschnittlichen Studienleistung
  • Interesse an experimenteller und multidisziplinärer Arbeit in übergreifenden Teams
  • Grundkenntnisse der Bauelementphysik bzw. von elektronischen Bauelementen
  • Gute Englischkenntnisse
  • Vorkenntnisse im Bereich von Logikschaltungen und memristiver Baulemente sowie im Bereich von Schaltungssimulation und Programmierung sind erwünscht
  • Hohe Flexibilität und großes Engagement


Unser Angebot:

  • Promotion in Kooperation mit der RWTH Aachen
  • Hervorragende wissenschaftliche und technische Infrastruktur – optimale Voraussetzungen für eine erfolgreiche Promotion
  • Eine hochmotivierte Arbeitsgruppe sowie ein internationales und interdisziplinäres Arbeitsumfeld in einer der größten Forschungseinrichtungen in Europa
  • Möglichkeit zur Teilnahme an (internationalen) Konferenzen und Projekttreffen
  • Kontinuierliche fachliche Betreuung durch Ihre/n wissenschaftliche/n Betreuer/in
  • Die Teilnahme an überfachlichen Seminaren inklusive Zertifikat
  • Weiterentwicklung Ihrer persönlichen Stärken, z.B. durch ein umfangreiches Weiterbildungsangebot
  • Vergütung analog der Entgeltgruppe 13 (75 %) des Tarifvertrags des öffentlichen Dienstes (TVöD-Bund). Eine über die Grundvergütung hinausgehende Vergütung ist ggf. möglich.
  • Informationen zur Beschäftigung als Doktorand/in im Forschungszentrum Jülich finden Sie hier http://www.fz-juelich.de/gp/Karriere_Docs


Das Forschungszentrum Jülich fördert Chancengerechtigkeit und Vielfalt.
Bewerbungen schwerbehinderter Menschen sind uns willkommen.

Zusatzinformationen

Die Position ist bis zur erfolgreichen Besetzung ausgeschrieben. Bitte bewerben Sie sich daher möglichst zeitnah. Wir freuen uns auf Ihre Bewerbung über unser
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