O Fraunhofer IISB (Instituto de Sistemas Integrados e Tecnoloxía de Dispositivos), con sede en Erlangen, e o fabricante de sistemas de plasma de microondas e radiofrecuencia PVA TePla AG, con sede en Wettenberg, están a xuntar a súa experiencia nun laboratorio conxunto para a produción de cristais de nitruro de aluminio (AlN).
Como primicia europea, esta colaboración permite a produción industrial en lotes pequenos de substratos monocristalinos de AlN cun diámetro de 2 polgadas para fins de I+D. Isto mellora significativamente a dispoñibilidade de substratos de AlN en Europa, o que á súa vez acelera o desenvolvemento de dispositivos e sistemas baseados en AlN e a súa transición a aplicacións industriais.
O nitruro de aluminio é un dos materiais máis prometedores para a próxima xeración de electrónica de alto rendemento. Como semicondutor de banda ultraancha (UWBG), o AlN abre novas posibilidades en fotónica, electrónica de potencia, electrónica de alta frecuencia e electrónica que funciona en condicións extremas. Ata a data, a escaseza de substratos de AlN de alta calidade, gran superficie e rendibles freou o desenvolvemento de sistemas electrónicos baseados en AlN.
«Co Laboratorio Conxunto, estamos a sentar as bases para garantir un subministro fiable de substratos de AlN procedentes de Europa, abrindo así novas perspectivas para a próxima xeración de dispositivos de AlN de alto rendemento», afirma o doutor Sven Besendörfer, xefe de grupo de materiais de nitruro e responsable do desenvolvemento de materiais de AlN no Fraunhofer IISB. «Xunto con PVA TePla, estamos a achegar a nosa experiencia no crecemento industrial de cristais, creando así os requisitos previos para a transferencia a aplicacións concretas».
A tecnoloxía de equipos probada cumpre co coñecemento dos procesos propietarios
No laboratorio conxunto, o Fraunhofer IISB está a usar a súa tecnoloxía de proceso PVT (transporte físico de vapor) patentada para producir cristais a granel de AlN de 2 polgadas. Neste proceso, o po de AlN vaporízase nun crisol a temperaturas moi superiores aos 2000 °C e deposítase sobre un cristal semente. PVA TePla proporciona sistemas PVT para este propósito, que xa se usan en todo o mundo para cristais de carburo de silicio (SiC) de 8 polgadas de diámetro e que agora foron especialmente adaptados para o crecemento de cristais de AlN de 2 polgadas.
Grazas á experiencia en procesos achegada por Fraunhofer IISB, o equipo de PVA TePla puido producir rapidamente cristais de AlN de calidade comparable nas súas propias instalacións. O Laboratorio Conxunto céntrase na produción estable en lotes pequenos de cristais de AlN de 2 polgadas. A produción está a aumentar gradualmente para optimizar sistematicamente a estabilidade do proceso, a reproducibilidade, o rendemento e as estruturas de custos.
«Co nitruro de aluminio, estamos a dar forma activamente á próxima xeración de tecnoloxía despois do SiC», afirma o doutor Jan Pfeiffer, vicepresidente de I+D de PVA TePla. «A través do Laboratorio Conxunto, podemos combinar directamente a nosa experiencia en equipos cos coñecementos de procesos de Fraunhofer IISB, o que nos permite ofrecer solucións orientadas ao mercado aos nosos clientes globais nunha fase temperá», engade. «O noso obxectivo común é estimular o desenvolvemento do mercado no sector do AlN a través de substratos axeitados e apoiar ás empresas que buscan entrar neste campo como socios tecnolóxicos co equipo axeitado e a correspondente experiencia en procesos».
Reforzar a soberanía tecnolóxica europea mediante a escala industrial
Os cristais de AlN producidos no Laboratorio Conxunto procésanse posteriormente no Fraunhofer IISB para converterse en substratos de AlN listos para a epi e, a través da empresa de investigación e desenvolvemento de produtos LZE GmbH, con sede en Erlangen, transfírense especificamente a procesos de desenvolvemento industrial e escalado. «Para a soberanía dos semicondutores de Europa, é crucial que os novos materiais clave non só se desenvolvan, senón que tamén se transfiran rapidamente a aplicacións industriais e á creación de valor escalable», afirma o director xeral de LZE, o doutor Christian Forster. «Co seu mercado para tecnoloxías de vangarda, LZE GmbH ofrece ás empresas e institucións de investigación un acceso aberto e único a nivel mundial aos substratos de AlN. Deste xeito, axudamos a garantir que as aplicacións prometedoras para mercados industriais de alto volume se comercialicen máis rapidamente».
Data de publicación: 20 de xullo de 2026