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Freiberger entwickeln Galliumnitrid-Halbleiter

Galliumnitrid ist ein Halbleiter als Galliumatomen (grau) und Stickstoff (gelb). Abb.: Solid State/ Wikipedia

Galliumnitrid ist ein Halbleiter als Galliumatomen (grau) und Stickstoff (gelb). Abb.: Solid State/ Wikipedia

Freiberg, 27.9.2011: Freiberger Forscher wollen mit staatlicher Unterstützung neue Technologien entwickeln, um Computerchips auf der Basis von Galliumnitrid (GaN) statt Silizium in der Massenproduktion zu ermöglichen. Einen Förderbescheid für dieses Projekt übergibt morgen Sachsens Wissenschaftsministerin Sabine von Schorlemer (parteilos) an die Freiberger Compound Materials GmbH (FCM) und das „Fraunhofer-Technologiezentrum Halbleitermaterialien“ (THM).

Gallium-Nitrid-Halbleiter gelten neben Kohlenstoff als eine künftige Alternativtechnologie für siliziumbasierte Computerchips. Sie werden für die Optoelektronik und Telekommunikationstechnik benötigt sowie für besonders starke Leistungselektronik. Auch Infineon will in Zukunft auf diese Technologie setzen, insbesondere bei Spezialchips für Elektroautos, Windkraftanlagen und Solarkraftwerke. Außerdem wird vermutet, dass sich das Material für Spintronik-Chips verwenden lässt. In der Spintronik soll der Spin (eine Art Drehmoment) einzelner Elementarteilchen als Ersatz für heutige Transistoren eingesetzt werden. Aber: diese Technologie ist noch ziemlich teuer und nur schwer in großen Einkristallen züchtbar.

Eine auskristallisierte Silizium-Stickstoff-Verbindung. Auch GaN-Kristalle werden heute meist noch über den Umweg Silizium gezüchtet. Abb.: THM

Eine auskristallisierte Silizium-Stickstoff-Verbindung. Auch GaN-Kristalle werden heute meist noch über den Umweg Silizium gezüchtet. Abb.: THM

In dem Freiberger Gemeinschaftsprojekt sollen nun Wege gefunden werden, defektfreie GaN-Halbleiter in großen Mengen herzustellen. In den USA gibt es bereits einzelne kommerzielle Anbieter dieser Technologie. In Europa wird nun fieberhaft an eigenen Verfahren geforscht, um nicht den Anschluss zu verlieren. „Für die sächsischen Kompetenzen im Bereich Mikro- und Nanotechnologie ist diese Weiterentwicklung grundlegend, um die Unabhängigkeit von außereuropäischen Herstellern zu sichern“, erklärte das Wissenschaftsministerium.

Die FCM, die aus dem einstigen VEB Spurenmetalle Freiberg, hervor ging, hat bereits Erfahrungen mit Alternativhalbleitern wie Galliumarsenid. Die THM wiederum ist eine in Freiberg angesiedelte Arbeitsgruppe des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie (IISB) Erlangen und des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) Freiburg. hw

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