Erlangenis asuv Fraunhofer IISB (Integreeritud Süsteemide ja Seadmetehnoloogia Instituut) ja Wettenbergis asuv mikrolaine- ja raadiosagedusliku plasma süsteemide tootja PVA TePla AG koondavad oma teadmised ühises laboris alumiiniumnitriidi (AlN) kristallide tootmiseks.
Euroopa esimesena võimaldab see partnerlus tööstuslikult toetatud 2-tollise läbimõõduga monokristalliliste AlN-substraatide väikeseeriatootmist teadus- ja arendustegevuse eesmärgil. See parandab oluliselt AlN-substraatide kättesaadavust Euroopas, mis omakorda kiirendab AlN-põhiste seadmete ja süsteemide väljatöötamist ning nende üleminekut tööstuslikele rakendustele.
Alumiiniumnitriid on üks paljulubavamaid materjale järgmise põlvkonna kõrgjõudlusega elektroonika jaoks. Ülilaia keelutsooniga (UWBG) pooljuhina avab AlN uusi võimalusi fotoonikas, jõuelektroonikas, kõrgsageduselektroonikas ja äärmuslikes tingimustes töötavas elektroonikas. Praeguseks on kvaliteetsete, suure pindalaga ja kulutõhusate AlN-substraatide puudus pidurdanud AlN-põhiste elektroonikasüsteemide arengut.
„Ühislaboriga loome aluse AlN-substraatide usaldusväärse tarnimise tagamiseks Euroopast, avades seeläbi uusi väljavaateid järgmise põlvkonna kõrgjõudlusega AlN-seadmetele,“ ütleb dr Sven Besendörfer, nitriidmaterjalide grupi juht ja Fraunhofer IISB AlN-materjalide arendamise eest vastutav isik. „Koos PVA TePlaga panustame oma oskusteabega tööstusliku kristallide kasvatamise alal, luues seeläbi eeldused ülekandmiseks betoonrakendustesse.“
Tõestatud seadmete tehnoloogia kohtub patenteeritud protsessioskustega
Ühislaboris kasutab Fraunhofer IISB oma patenteeritud PVT (füüsikalise aurutranspordi) protsessitehnoloogiat 2-tolliste AlN-i kristallide tootmiseks. Selles protsessis aurustatakse AlN-i pulber tiiglis temperatuuril, mis on tunduvalt üle 2000 °C, ja sadestatakse seemnekristallile. PVA TePla pakub selleks otstarbeks PVT-süsteeme, mida juba kasutatakse kogu maailmas 8-tollise läbimõõduga ränikarbiidi (SiC) kristallide jaoks ja mis on nüüd spetsiaalselt kohandatud 2-tolliste AlN-i kristallide kasvatamiseks.
Tänu Fraunhofer IISB panustatud protsessialasele oskusteabele suutis PVA TePla meeskond oma rajatistes kiiresti toota võrreldava kvaliteediga AlN-kristalle. Ühendlabor keskendub 2-tolliste AlN-kristallide stabiilsele väikepartiide tootmisele. Nüüd suurendatakse tootmist järk-järgult, et süstemaatiliselt optimeerida protsessi stabiilsust, reprodutseeritavust, saagikust ja kulustruktuure.
„Alumiiniumnitriidiga kujundame aktiivselt SiC-le järgnevat tehnoloogiapõlvkonda,“ ütleb dr Jan Pfeiffer, PVA TePla teadus- ja arendustegevuse asepresident. „Ühislabori kaudu saame oma seadmetealase oskusteabe otse ühendada Fraunhofer IISB protsessialase oskusteabega, mis võimaldab meil pakkuda oma ülemaailmsetele klientidele turule orienteeritud lahendusi juba varases staadiumis,“ lisab ta. „Meie ühine eesmärk on stimuleerida turu arengut AlN-sektoris sobivate aluspindade kaudu ja toetada ettevõtteid, kes soovivad sellesse valdkonda siseneda tehnoloogiapartneritena, kellel on õiged seadmed ja vastav protsessialane oskusteave.“
Euroopa tehnoloogilise suveräänsuse tugevdamine tööstusliku laiendamise kaudu
Ühislaboris toodetud AlN-kristalle töödeldakse edasi Fraunhofer IISB-s epi-valmis AlN-aluspindadeks ning Erlangenis asuva teadus- ja tootearendusfirma LZE GmbH kaudu kantakse need spetsiaalselt tööstusliku arenduse ja skaleerimise protsessidesse. „Euroopa pooljuhtide suveräänsuse jaoks on ülioluline, et uusi võtmematerjale mitte ainult ei arendataks, vaid ka kiiresti tööstuslikesse rakendustesse ja skaleeritavasse väärtusloomesse üle ei antaks,“ ütleb LZE tegevdirektor dr Christian Forster. „Oma tipptehnoloogiate turuplatsiga pakub LZE GmbH ettevõtetele ja teadusasutustele ülemaailmselt ainulaadset ja avatud juurdepääsu AlN-aluspindadele. Sel viisil aitame tagada, et paljulubavad rakendused suuremahuliste tööstusturgude jaoks jõuaksid turule kiiremini.“
Postituse aeg: 20. juuli 2026