Fraunhofer IISB (Institute for Integrated Systems and Device Technology) med base i Erlangen og PVA TePla AG, produsent av mikrobølge- og radiofrekvensplasmasystemer med base i Wettenberg, samler sin ekspertise i et felles laboratorium for produksjon av aluminiumnitrid (AlN)-krystaller.
Som en førstegangsavtale i Europa muliggjør dette partnerskapet industrielt støttet småskalaproduksjon av monokrystallinske AlN-substrater med en diameter på 2 tommer for FoU-formål. Dette forbedrer tilgjengeligheten av AlN-substrater i Europa betydelig, noe som igjen akselererer utviklingen av AlN-baserte enheter og systemer og deres overgang til industrielle applikasjoner.
Aluminiumnitrid er et av de mest lovende materialene for neste generasjon høyytelseselektronikk. Som en halvleder med ultrabredt båndgap (UWBG) åpner AlN for nye muligheter innen fotonikk, kraftelektronikk, høyfrekvent elektronikk og elektronikk som opererer under ekstreme forhold. Til dags dato har mangelen på høykvalitets, stort og kostnadseffektive AlN-substrater hindret utviklingen av AlN-baserte elektroniske systemer.
«Med Joint Lab legger vi grunnlaget for å sikre en pålitelig forsyning av AlN-substrater fra Europa, og åpner dermed for nye muligheter for neste generasjon av høytytende AlN-enheter», sier Dr. Sven Besendörfer, gruppeleder for nitridmaterialer og ansvarlig for AlN-materialutvikling ved Fraunhofer IISB. «Sammen med PVA TePla bidrar vi med vår ekspertise innen industriell krystallvekst, og skaper dermed forutsetningene for overføring til betonganvendelser.»
Velprøvd utstyrsteknologi møter proprietær prosesskunnskap
I det felles laboratoriet bruker Fraunhofer IISB sin proprietære PVT-prosessteknologi (fysisk damptransport) for å produsere 2-tommers AlN-bulkkrystaller. I denne prosessen fordampes AlN-pulver i en digel ved temperaturer godt over 2000 °C og avsettes på en kimkrystall. PVA TePla tilbyr PVT-systemer for dette formålet, som allerede er i bruk over hele verden for silisiumkarbid (SiC)-krystaller med en diameter på 8 tommer, og som nå er spesialtilpasset for vekst av 2-tommers AlN-krystaller.
Takket være prosessekspertisen som Fraunhofer IISB bidro med, kunne PVA TePla-teamet raskt produsere AlN-krystaller av sammenlignbar kvalitet i sine egne anlegg. Joint Lab fokuserer på stabil småskalaproduksjon av 2-tommers AlN-krystaller. Produksjonen økes nå gradvis for systematisk å optimalisere prosessstabilitet, reproduserbarhet, utbytte og kostnadsstrukturer.
«Med aluminiumnitrid former vi aktivt neste generasjons teknologi etter SiC», sier Dr. Jan Pfeiffer, visepresident for forskning og utvikling hos PVA TePla. «Gjennom Joint Lab kan vi direkte kombinere vår utstyrsekspertise med prosesskunnskapen til Fraunhofer IISB, slik at vi kan tilby markedsorienterte løsninger til våre globale kunder på et tidlig stadium», legger han til. «Vårt felles mål er å stimulere markedsutviklingen i AlN-sektoren gjennom egnede substrater og å støtte selskaper som ønsker å gå inn i dette feltet som teknologipartnere med riktig utstyr og tilsvarende prosessekspertise.»
Styrking av europeisk teknologisk suverenitet gjennom industriell skalering
AlN-krystallene som produseres i Joint Lab blir viderebearbeidet ved Fraunhofer IISB til epi-klare AlN-substrater, og gjennom det Erlangen-baserte forsknings- og produktutviklingsfirmaet LZE GmbH overføres de spesifikt til industriell utvikling og skaleringsprosesser. «For Europas halvledersuverenitet er det avgjørende at nye nøkkelmaterialer ikke bare utvikles, men også raskt overføres til industrielle applikasjoner og skalerbar verdiskaping», sier LZEs administrerende direktør Dr. Christian Forster. «Med sin markedsplass for banebrytende teknologier gir LZE GmbH selskaper og forskningsinstitusjoner globalt unik og åpen tilgang til AlN-substrater. På denne måten bidrar vi til å sikre at lovende applikasjoner for industrielle markeder med høy volum bringes raskere ut på markedet.»
Publisert: 20. juli 2026