Fraunhofer IISB (Institut pro integrované systémy a technologie zařízení) se sídlem v Erlangenu a výrobce mikrovlnných a radiofrekvenčních plazmových systémů PVA TePla AG se sídlem ve Wettenbergu sdružují své odborné znalosti ve společné laboratoři pro výrobu krystalů nitridu hliníku (AlN).
Toto partnerství, jakožto první v Evropě, umožňuje průmyslově podporovanou malosériovou výrobu monokrystalických AlN substrátů o průměru 2 palce pro účely výzkumu a vývoje. To výrazně zlepšuje dostupnost AlN substrátů v Evropě, což následně urychluje vývoj zařízení a systémů na bázi AlN a jejich přechod do průmyslových aplikací.
Nitrid hliníku je jedním z nejslibnějších materiálů pro příští generaci vysoce výkonné elektroniky. Jako polovodič s ultraširokopásmovou mezerou (UWBG) otevírá AlN nové možnosti ve fotonice, výkonové elektronice, vysokofrekvenční elektronice a elektronice pracující v extrémních podmínkách. Dosud nedostatek vysoce kvalitních, velkoplošných a cenově dostupných AlN substrátů brzdil vývoj elektronických systémů na bázi AlN.
„Společná laboratoř připravuje základy pro zajištění spolehlivých dodávek AlN substrátů z Evropy, čímž otevírá nové perspektivy pro příští generaci vysoce výkonných AlN zařízení,“ říká Dr. Sven Besendörfer, vedoucí skupiny pro nitridové materiály a zodpovědný za vývoj AlN materiálů ve Fraunhofer IISB. „Společně s PVA TePla přispíváme našimi odbornými znalostmi v oblasti průmyslového růstu krystalů, a tím vytváříme předpoklady pro přenos do betonových aplikací.“
Osvědčená technologie zařízení se snoubí s patentovaným procesním know-how
Ve společné laboratoři Fraunhofer IISB využívá svou vlastní technologii PVT (fyzikální transport páry) k výrobě 2palcových objemových krystalů AlN. V tomto procesu se prášek AlN odpařuje v kelímku při teplotách výrazně nad 2000 °C a nanáší se na zárodečný krystal. Společnost PVA TePla pro tento účel dodává PVT systémy, které se již celosvětově používají pro krystaly karbidu křemíku (SiC) o průměru 8 palců a nyní byly speciálně upraveny pro růst 2palcových krystalů AlN.
Díky odborným znalostem procesů, které poskytla společnost Fraunhofer IISB, byl tým PVA TePla schopen rychle vyrábět krystaly AlN srovnatelné kvality ve vlastních zařízeních. Společná laboratoř se zaměřuje na stabilní malosériovou výrobu 2palcových krystalů AlN. Výroba se nyní postupně zvyšuje, aby se systematicky optimalizovala stabilita procesu, reprodukovatelnost, výtěžnost a nákladová struktura.
„S nitridem hliníku aktivně formujeme další generaci technologií po SiC,“ říká Dr. Jan Pfeiffer, viceprezident pro výzkum a vývoj ve společnosti PVA TePla. „Prostřednictvím společné laboratoře můžeme přímo kombinovat naše odborné znalosti v oblasti zařízení s procesním know-how Fraunhofer IISB, což nám umožňuje nabízet tržně orientovaná řešení našim globálním zákazníkům již v rané fázi,“ dodává. „Naším společným cílem je stimulovat rozvoj trhu v sektoru AlN prostřednictvím vhodných substrátů a podporovat společnosti, které chtějí vstoupit do této oblasti jako technologickí partneři se správným vybavením a odpovídajícími procesními znalostmi.“
Posilování evropské technologické suverenity prostřednictvím průmyslového rozšiřování
Krystaly AlN vyrobené ve Společné laboratoři (Joint Lab) se dále zpracovávají ve Fraunhofer IISB na substráty AlN připravené k použití v epi-ready prostředí a prostřednictvím výzkumné a produktové vývojové firmy LZE GmbH se sídlem v Erlangenu se cíleně převádějí do procesů průmyslového vývoje a škálování. „Pro evropskou polovodičovou suverenitu je zásadní, aby nové klíčové materiály byly nejen vyvíjeny, ale také rychle převedeny do průmyslových aplikací a škálovatelné tvorby hodnoty,“ říká výkonný ředitel LZE Dr. Christian Forster. „Díky svému tržišti pro špičkové technologie poskytuje LZE GmbH firmám a výzkumným institucím globálně jedinečný a otevřený přístup k substrátům AlN. Tímto způsobem pomáháme zajistit, aby se na trh dostaly slibné aplikace pro velkoobjemové průmyslové trhy rychleji.“
Čas zveřejnění: 20. července 2026