Materialien

Die Grundlage für neue Anwendungen

Wir haben es uns zur Aufgabe gemacht herausragende, wissenschaftlich-technologische Lösungen für den Bereich kristalliner Materialien und deren Herstellung zu entwickeln. Damit soll gleichermaßen die Kommerzialisierung dieser Materialien vorangetrieben und neue Anwendungen auf Basis jener Materialien gefördert werden.

Wir unterstützen Hersteller und Zulieferer von Materialien, Bauelementen und Anlagen in den Bereichen Kristallzüchtung, Epitaxie, Dünnschicht-Abscheidung und Materialcharakterisierung. Dabei profitieren unsere Kunden von neuen Produkten, reduzierten Kosten, erhöhtem Ertrag, verbesserter Materialqualität und erhöhter Bauelement-Zuverlässigkeit. Zu diesem Zweck entwickeln und optimieren wir neue Anlagen-, Prozess, Modellierungs- und Charakterisierungstechniken.

Unsere Aktivitäten zielen vor allen auf Halbleitermaterialien (Si, Ge, Diamant, SiC, GaN, AlN, GaAs, InP, CdTe) ab. Erfahrungen liegen aber auch für optische, Laser- und Szintillator-Kristalle vor. Darüber hinaus forschen wir an neuartigen Batteriematerialien.

 

Strategie


Unsere Strategie beruht auf der Optimierung von Kristallwachstums- und -züchtungsprozessen durch eine Kombination von experimenteller Prozessanalyse, maßgeschneiderten Charakterisierungstechniken und numerischer Modellierung. Hierfür steht eine gut ausgestattete Infrastruktur aus FuE-Ofenanlagen, Epitaxie-Reaktoren, modernsten Messmethoden zur Bestimmung physikalischer, chemischer, elektrischer und struktureller Materialeigenschaften sowie leistungsfähiger und nutzerfreundlicher Simulationsprogramme zur Verfügung. Letztere sind vor allem für die Berechnung von Wärme- und Stofftransportphänomenen in komplexem Hochtemperatur-Anlagen konzipiert.  

We support material, device and equipment manufacturers and their suppliers by delivering scientific-technological solutions in the field of production and characterization of crystals, epitaxial layers, and devices. For that purpose, we develop and improve equipment, processing, modeling, and characterization techniques. Our main focus is on semiconductors, but we are also experienced with optical, laser and scintillator crystals. We pioneer novel ultra wide band gap-, quantum- , and battery-materials. Our customers’ benefits are new products at reduced costs, higher yield, better quality, and improved device reliability.

 

 

STRATEGIE  - Korrelation der Materialeigenschaften mit ihren Produktionsbedingungen

PROZESS PARAMETER WACHSTUMS-
BEDINGUNGEN
DEFEKTBILDUNGEN MATERIAL-
EIGENSCHAFTEN
BAUELEMENT-
EIGENSCHAFTEN
Massenströme, Wärmeleistung Temperatur, Fluß, Art Beabsichtigt oder nicht erwünscht z.B. Lebensdauer des Trägers z. B. Zuverlässigkeit

 

 

ANSATZ - Experimente in Kombination mit Modellierung, Charakterisierung und Bauelementverarbeitung

EXPERIMENTE MODELLIERUNG CHARAKTERISIERUNG BAUELEMENTE

 

 

Kernthemen

Erkunden Sie unsere Aktivitäten in den Bereichen Kristallzüchtung, Epitaxie und Bauelementprozessierung einschließlich Charakterisierung und Modellierung

TRANSFORM - Europäische SiC-Wertschöpfungskette für eine grünere Wirtschaft

© Fraunhofer IISB
200-mm- und 150-mm-SiC-Wafer im Vergleich.

Das IISB baut mit dem europäischen Projekt TRANSFORM eine vollständige und äußerst wettbewerbsfähige europäische Lieferkette für Leistungselektronik auf Basis von Siliziumkarbid (SiC)-Leistungshalbleitern auf.

Die Partner im von der EU und dem BMBF geförderten ECSEL-Projekt TRANSFORM bauen eine äußerst wettbewerbsfähige europäische Lieferkette für die SiC-Leistungselektronik auf. Einen Schwerpunkt stellt hierbei die Entwicklung einer Halbleitertechnologie für künftige SiC-Substrate mit 200 mm Durchmesser dar, welche die Kosten für SiC-Leistungsbauelemente deutlich senken wird - aktuell sind Substrate mit 150 mm Durchmesser Stand der Technik.

Das IISB entwickelt im Joint Lab in enger Partnerschaft mit den Geräteherstellern

  • Prozesse für einen fortschrittlichen Multi-Wafer-SiC-Epitaxiereaktor der Firma Aixtron,
  • neuartige Anlagen zur Aktivierung von Implantationen und Substratoxidation der Firma Centrotherm,
  • sowie innovative Materialcharakterisierung mittels Röntgentopographie mit der Firma Rigaku.

Der enge wissenschaftliche Austausch bietet auch den im Projekt beteiligten Substrat- und Bauelementherstellern wertvolles Feedback, um den Übergang zu 200-mm-Technologien zu beschleunigen und die Qualität und Zuverlässigkeit der Substrate, Epitaxieschichten und Bauelemente weiter zu verbessern.

TRANSFORM Homepage

Publikationen

 

Broschüren

 

Forschungsgebiete am Fraunhofer IISB

Erkunden Sie unsere einzigartige Wertschöpfungskette für Leistungselektronik - "Vom Material bis zum System"