Fraunhofer IISB (Instytut Zintegrowanych Systemów i Technologii Urządzeń) z siedzibą w Erlangen oraz PVA TePla AG, producent systemów mikrofalowych i plazmowych o częstotliwości radiowej z siedzibą w Wettenbergu, łączą swoją wiedzę specjalistyczną w ramach wspólnego laboratorium zajmującego się produkcją kryształów azotku glinu (AlN).
Jako pierwsze w Europie, to partnerstwo umożliwia przemysłowo wspieraną produkcję małoseryjną monokrystalicznych podłoży AlN o średnicy 2 cali na potrzeby badań i rozwoju. To znacząco zwiększa dostępność podłoży AlN w Europie, co z kolei przyspiesza rozwój urządzeń i systemów opartych na AlN oraz ich transformację do zastosowań przemysłowych.
Azotek glinu to jeden z najbardziej obiecujących materiałów dla nowej generacji wysokowydajnych układów elektronicznych. Jako półprzewodnik o ultraszerokiej przerwie energetycznej (UWBG), AlN otwiera nowe możliwości w fotonice, elektronice mocy, elektronice wysokich częstotliwości oraz elektronice pracującej w ekstremalnych warunkach. Do tej pory niedobór wysokiej jakości, dużych i ekonomicznych podłoży AlN hamował rozwój systemów elektronicznych opartych na AlN.
„Dzięki Joint Lab kładziemy podwaliny pod niezawodne dostawy podłoży AlN z Europy, otwierając tym samym nowe perspektywy dla kolejnej generacji wysokowydajnych urządzeń AlN” – mówi dr Sven Besendörfer, kierownik grupy ds. materiałów azotkowych i odpowiedzialny za rozwój materiałów AlN w Instytucie Fraunhofer IISB. „Wraz z PVA TePla wnosimy naszą wiedzę specjalistyczną w zakresie przemysłowego wzrostu kryształów, tworząc tym samym warunki do przeniesienia tej wiedzy do konkretnych zastosowań”.
Sprawdzona technologia sprzętu łączy się z opatentowaną wiedzą na temat procesów
W laboratorium Fraunhofer IISB firma wykorzystuje opatentowaną technologię PVT (fizycznego transportu pary) do produkcji kryształów AlN o średnicy 2 cali. W tym procesie proszek AlN jest odparowywany w tyglu w temperaturze znacznie powyżej 2000°C i osadzany na krysztale zaszczepiającym. Firma PVA TePla dostarcza do tego celu systemy PVT, które są już stosowane na całym świecie do kryształów węglika krzemu (SiC) o średnicy 8 cali, a teraz zostały specjalnie przystosowane do hodowli kryształów AlN o średnicy 2 cali.
Dzięki doświadczeniu Fraunhofer IISB w zakresie procesów, zespół PVA TePla był w stanie szybko wyprodukować kryształy AlN o porównywalnej jakości we własnych zakładach. Joint Lab koncentruje się na stabilnej, małoseryjnej produkcji 2-calowych kryształów AlN. Produkcja jest obecnie stopniowo zwiększana w celu systematycznej optymalizacji stabilności procesu, powtarzalności, wydajności i struktury kosztów.
„Dzięki azotkowi glinu aktywnie kształtujemy nową generację technologii, idącą w ślady SiC” – mówi dr Jan Pfeiffer, wiceprezes ds. badań i rozwoju w PVA TePla. „Dzięki Joint Lab możemy bezpośrednio połączyć naszą wiedzę specjalistyczną w zakresie sprzętu z wiedzą procesową Fraunhofer IISB, co pozwala nam oferować naszym globalnym klientom rozwiązania zorientowane na rynek już na wczesnym etapie” – dodaje. „Naszym wspólnym celem jest stymulowanie rozwoju rynku w sektorze AlN poprzez odpowiednie substraty oraz wspieranie firm, które chcą wejść na ten rynek jako partnerzy technologiczni, dysponując odpowiednim sprzętem i odpowiednią wiedzą procesową”.
Wzmocnienie europejskiej suwerenności technologicznej poprzez skalowanie przemysłowe
Kryształy AlN wytwarzane w Joint Lab są następnie przetwarzane w Instytucie Fraunhofer IISB na gotowe do użycia substraty AlN, a następnie, za pośrednictwem firmy badawczo-rozwojowej LZE GmbH z siedzibą w Erlangen, wdrażane do procesów rozwoju przemysłowego i skalowania. „Dla europejskiej suwerenności w dziedzinie półprzewodników kluczowe jest nie tylko opracowywanie nowych, kluczowych materiałów, ale także ich szybkie wdrażanie do zastosowań przemysłowych i tworzenia skalowalnej wartości” – mówi dyrektor zarządzający LZE, dr Christian Forster. „Dzięki swojemu rynkowi najnowocześniejszych technologii, LZE GmbH zapewnia firmom i instytucjom badawczym unikalny na skalę światową i otwarty dostęp do substratów AlN. W ten sposób przyczyniamy się do szybszego wprowadzania na rynek obiecujących zastosowań dla rynków przemysłowych o dużej skali produkcji”.
Czas publikacji: 20-07-2026