Die Fraunhofer IISB (Instituut vir Geïntegreerde Stelsels en Toesteltegnologie) in Erlangen en die vervaardiger van mikrogolf- en radiofrekwensie-plasmastelsels, PVA TePla AG, in Wettenberg, bundel hul kundigheid in 'n gesamentlike laboratorium vir die produksie van aluminiumnitried (AlN)-kristalle.
As 'n Europese eerste, maak hierdie vennootskap industrieel ondersteunde kleinskaalse produksie van monokristallyne AlN-substrate met 'n deursnee van 2 duim vir navorsing en ontwikkeling moontlik. Dit verbeter die beskikbaarheid van AlN-substrate in Europa aansienlik, wat weer die ontwikkeling van AlN-gebaseerde toestelle en stelsels en hul oorgang na industriële toepassings versnel.
Aluminiumnitride is een van die mees belowende materiale vir die volgende generasie hoëprestasie-elektronika. As 'n ultrawye-bandgaping (UWBG) halfgeleier, bied AlN nuwe moontlikhede in fotonika, kragselektronika, hoëfrekwensie-elektronika en elektronika wat onder uiterste toestande werk. Tot op hede het die tekort aan hoëgehalte, grootskaalse en koste-effektiewe AlN-substrate die ontwikkeling van AlN-gebaseerde elektroniese stelsels teruggehou.
“Met die Gesamentlike Laboratorium lê ons die grondslag om 'n betroubare voorraad AlN-substrate uit Europa te verseker, wat nuwe vooruitsigte vir die volgende generasie hoëprestasie-AlN-toestelle oopmaak,” sê dr. Sven Besendörfer, groepleier vir nitriedmateriale en verantwoordelik vir AlN-materiaalontwikkeling by Fraunhofer IISB. “Saam met PVA TePla dra ons ons kundigheid in industriële kristalgroei by, en skep ons sodoende die voorvereistes vir die oordrag na betontoepassings.”
Bewese toerustingtegnologie ontmoet eie proseskennis
In die gesamentlike laboratorium gebruik Fraunhofer IISB sy eie PVT (fisiese dampvervoer) prosestegnologie om 2-duim AlN-grootmaatkristalle te produseer. In hierdie proses word AlN-poeier in 'n kroesie verdamp by temperature ver bo 2000°C en op 'n saadkristal neergelê. PVA TePla verskaf PVT-stelsels vir hierdie doel, wat reeds wêreldwyd gebruik word vir silikonkarbied (SiC)-kristalle met 'n deursnee van 8 duim en nou spesiaal aangepas is vir die groei van 2-duim AlN-kristalle.
Danksy die proseskundigheid wat deur Fraunhofer IISB bygedra is, kon die PVA TePla-span vinnig AlN-kristalle van vergelykbare gehalte in hul eie fasiliteite produseer. Die Gesamentlike Laboratorium fokus op die stabiele kleinskaalproduksie van 2-duim AlN-kristalle. Produksie word nou geleidelik opgeskaal om prosesstabiliteit, reproduceerbaarheid, opbrengs en kostestrukture sistematies te optimaliseer.
“Met aluminiumnitride vorm ons aktief die volgende generasie tegnologie na SiC,” sê dr. Jan Pfeiffer, visepresident van O&O by PVA TePla. “Deur die Gesamentlike Laboratorium kan ons ons toerustingkundigheid direk kombineer met die proseskennis van Fraunhofer IISB, wat ons in staat stel om markgerigte oplossings vroegtydig aan ons wêreldwye kliënte te bied,” voeg hy by. “Ons gedeelde doelwit is om markontwikkeling in die AlN-sektor te stimuleer deur geskikte substrate en om maatskappye te ondersteun wat hierdie veld as tegnologievennote wil betree met die regte toerusting en ooreenstemmende proseskundigheid.”
Versterking van Europese tegnologiese soewereiniteit deur industriële skalering
Die AlN-kristalle wat in die Gesamentlike Laboratorium vervaardig word, word verder by Fraunhofer IISB verwerk tot epi-gereed AlN-substrate en, deur die Erlangen-gebaseerde navorsings- en produkontwikkelingsfirma LZE GmbH, spesifiek oorgedra na industriële ontwikkeling en skaleringsprosesse. “Vir Europa se halfgeleiersoewereiniteit is dit van kardinale belang dat nuwe sleutelmateriale nie net ontwikkel word nie, maar ook vinnig oorgedra word na industriële toepassings en skaalbare waardeskepping,” sê LZE se besturende direkteur, dr. Christian Forster. “Met sy markplek vir baanbrekerstegnologieë bied LZE GmbH maatskappye en navorsingsinstellings wêreldwyd unieke en oop toegang tot AlN-substrate. Op hierdie manier help ons verseker dat belowende toepassings vir hoëvolume-industriële markte vinniger op die mark gebring word.”
Plasingstyd: 20 Julie 2026