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Sachsen wollen Galliumnitrid-Chipscheiben entwickeln

Blick in die Galliumarsenid-Waferfertigung bei FCM. Die Freiberger wollen nun auch die Galliumnitrid-Technologie in den Griff bekommen. Abb.: FCM

Blick in die Galliumarsenid-Waferfertigung bei FCM. Die Freiberger wollen nun auch die Galliumnitrid-Technologie in den Griff bekommen. Abb.: FCM

Neues Forschungslabor in Freiberg eröffnet

Freiberg, 2. Oktober 2013: Im sächsischen Freiberg hat Landes-Forschungsministerin Sabine von Schorlemer (parteilos) heute ein Forschungszentrum offiziell eröffnet, das echte Gallium-Nitrid-Scheiben (GaN) für Leistungshalbleiter und Laser-Dioden entwickeln soll. Der Freistaat hatte für die Erstausrüstung 1,6 Millionen Euro gegeben. An den Forschungen im sächsische GaN-Zentrum, die aus Fonds der EU, des Landes Sachsens und des Bundesforschungsministeriums gefördert werden, beteiligen sich das „Namlab“ der TU Dresden, die Bergakademie Freiberg und die „Freiberger Compound Materials GmbH“ (FCM).

Neue Laserdioden und Starkstrom-Chips im Visier

Thomas Mickolajick (r.) erläutert Forschungsministerin Sabine von Schorlemer die Substrate im GaN-Labor. Foto: Eckardt Mildner

Thomas Mickolajick (r.) erläutert Forschungsministerin Sabine von Schorlemer die Substrate im GaN-Labor. Foto: Eckardt Mildner

„Das neue Forschungszentrum ist ein wichtiger Baustein, um unsere Kompetenzen als größter Mikroelektronikstandort Europas auszubauen“, betonte von Schorlemer.

„Wir erleben gerade, dass die Forschungsaktivitäten zu Galliumnitrid als Halbleitermaterial für Anwendungen bei Leuchtdioden (LED), Lasern und in der Leistungselektronik international intensiviert werden“, erklärte Prof. Thomas Mikolajick, wissenschaftlicher Leiter und Geschäftsführer der Dresdner NaMLab gGmbH. „Mit dem neuen Forschungszentrum stellen wir sicher, dass Silicon Saxony, Europas größter Mikroelektronikstandort, seine Forschungsaktivitäten marktorientiert voran treiben kann.“

GaN schwimmt bisher noch auf Saphir

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

Galliumnitrid wird bereits heute eingesetzt, um zum Beispiel weiße LEDs überhaupt herstellen zu können, außerdem für Leistungs-Computerchips, die besonders hohe Spannungen und Stromstärken vertragen müssen. Allerdings ist die Herstellung noch sehr aufwendig und teuer. Zudem gibt es in größeren Mengen nur Scheiben (Wafer), die aus Trägermaterialien wie Saphir bestehen und mit dem bläulich schimmernden GaN lediglich beschichtet sind. Als Alternative hat die Azzurro-Fabrik in Dresden begonnen, mit GaN beschichte Silizium-Wafer zu produzieren.

In dem neuen Zentrum, in dem zunächst fünf feste Wissenschaftler plus wechselnde Projektforscher tätig sind, sollen nun Wege gefunden werden, echte GaN-Rohlinge (Ingots) zu züchten, die dann zu reinen Galliumnitrid-Wafern zersägt werden können. Gelingt das in größeren Mengen und zu vernünftigen Preisen, könnten GaN-Chips eine breite Verwendung zum Beispiel an den Knotenpunkten zwischen Solar- beziehungsweise Windkraftwerken und dem Stromnetz finden und so zur deutschen Energiewende beitragen. Insbesondere die FCM, die sich bereits seit Jahren auf Wafer mit seltenen Halbleitermaterialien wie Galliumarsenid spezialisiert hat, hat großes Interesse an einer marktreifen Fertigungstechnologie für GaN-Scheiben. Heiko Weckbrodt

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