Erlangenissa toimiva Fraunhofer IISB (Institute for Integrated Systems and Device Technology) ja Wettenbergissä toimiva mikroaalto- ja radiotaajuusplasmajärjestelmien valmistaja PVA TePla AG yhdistävät asiantuntemuksensa yhteislaboratoriossa alumiininitridi- (AlN) kiteiden tuotantoa varten.
Ensimmäisenä eurooppalaisena yhteistyönä tämä kumppanuus mahdollistaa teollisuustuetun 2 tuuman halkaisijaltaan olevien monokiteisten AlN-alustojen pientuotannon tutkimus- ja kehitystarkoituksiin. Tämä parantaa merkittävästi AlN-alustojen saatavuutta Euroopassa, mikä puolestaan nopeuttaa AlN-pohjaisten laitteiden ja järjestelmien kehitystä ja niiden siirtymistä teollisiin sovelluksiin.
Alumiininitridi on yksi lupaavimmista materiaaleista seuraavan sukupolven korkean suorituskyvyn elektroniikassa. Erittäin laajan kaistanleveyden (UWBG) puolijohteena AlN avaa uusia mahdollisuuksia fotoniikassa, tehoelektroniikassa, korkeataajuuselektroniikassa ja äärimmäisissä olosuhteissa toimivassa elektroniikassa. Tähän mennessä korkealaatuisten, laaja-alaisten ja kustannustehokkaiden AlN-alustojen pula on hidastanut AlN-pohjaisten elektronisten järjestelmien kehitystä.
”Joint Labin avulla luomme pohjatyöt AlN-alustojen luotettavalle toimitukselle Euroopasta, mikä avaa uusia mahdollisuuksia seuraavan sukupolven tehokkaille AlN-laitteille”, sanoo nitridimateriaalien ryhmänjohtaja ja Fraunhofer IISB:n AlN-materiaalien kehittämisestä vastaava tohtori Sven Besendörfer. ”Yhdessä PVA TePlan kanssa tuomme mukanaan asiantuntemuksemme teollisessa kiteiden kasvatuksessa ja luomme siten edellytykset siirtymiselle betonisovelluksiin.”
Todistettu laiteteknologia kohtaa patentoidun prosessiosaamisen
Yhteislaboratoriossa Fraunhofer IISB käyttää omaa PVT-prosessitekniikkaansa (fysikaalinen höyrynsiirto) 2 tuuman AlN-kiteiden tuottamiseen. Tässä prosessissa AlN-jauhe höyrystetään upokkaassa selvästi yli 2000 °C:n lämpötilassa ja kerrostetaan siemenkiteelle. PVA TePla tarjoaa tähän tarkoitukseen PVT-järjestelmiä, joita käytetään jo maailmanlaajuisesti 8 tuuman halkaisijaltaan oleville piikarbidi- (SiC) kiteille ja jotka on nyt erityisesti mukautettu 2 tuuman AlN-kiteiden kasvatukseen.
Fraunhofer IISB:n prosessiosaamisen ansiosta PVA TePla -tiimi pystyi nopeasti tuottamaan vastaavanlaatuisia AlN-kiteitä omissa laitoksissaan. Joint Lab keskittyy 2-tuumaisten AlN-kiteiden vakaaseen pientuotantoon. Tuotantoa lisätään nyt vähitellen prosessin vakauden, toistettavuuden, saannon ja kustannusrakenteiden systemaattiseksi optimoimiseksi.
”Alumiininitridin avulla muokkaamme aktiivisesti seuraavan sukupolven teknologiaa piikarbidin jälkeen”, sanoo PVA TePlan tutkimus- ja kehitysjohtaja, tohtori Jan Pfeiffer. ”Yhteisen laboratorion kautta voimme yhdistää laiteasiantuntemuksemme suoraan Fraunhofer IISB:n prosessiosaamiseen, minkä ansiosta voimme tarjota markkinaorientoituneita ratkaisuja globaaleille asiakkaillemme jo varhaisessa vaiheessa”, hän lisää. ”Yhteinen tavoitteemme on edistää AlN-sektorin markkinoiden kehitystä sopivien substraattien avulla ja tukea yrityksiä, jotka haluavat tulla tälle alalle teknologiakumppaneiksi oikeilla laitteilla ja vastaavalla prosessiosaamisella.”
Euroopan teknologisen suvereniteetin vahvistaminen teollisen skaalautumisen avulla
Joint Labissa tuotetut AlN-kiteet jalostetaan edelleen Fraunhofer IISB:ssä epi-valmiiksi AlN-alustoiksi, ja Erlangenissa sijaitsevan tutkimus- ja tuotekehitysyrityksen LZE GmbH:n kautta ne siirretään erityisesti teollisen kehityksen ja skaalauksen prosesseihin. ”Euroopan puolijohdealan itsemääräämisoikeuden kannalta on ratkaisevan tärkeää, että uusia avainmateriaaleja ei ainoastaan kehitetä, vaan ne myös siirretään nopeasti teollisiin sovelluksiin ja skaalautuvaan arvonluontiin”, sanoo LZE:n toimitusjohtaja, tohtori Christian Forster. ”Huipputeknologioiden markkinapaikkansa ansiosta LZE GmbH tarjoaa yrityksille ja tutkimuslaitoksille maailmanlaajuisesti ainutlaatuisen ja avoimen pääsyn AlN-alustoihin. Tällä tavoin autamme varmistamaan, että lupaavat sovellukset suurten volyymien teollisuusmarkkinoille tuodaan markkinoille nopeammin.”
Julkaisuaika: 20.7.2026