Materialien

Basis für neue Anwendungen

Wir unterstützen Material-, Bauelement- und Gerätehersteller und deren Zulieferer mit wissenschaftlich-technischen Lösungen im Bereich der Herstellung und Charakterisierung von Kristallen, Epitaxieschichten und Bauelementen. Wir unterstützen unsere Kunden dabei, die Materialqualität zu verbessern und die Produktionskosten zu senken. Wir identifizieren Defekte, die für die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Bauelemente kritisch sind, und suchen nach Lösungen, diese zu vermeiden. Wir entwickeln Technologien für neue Materialien und schneidern die Materialeigenschaften für neue Anwendungen zu. Unser Fokus liegt auf Halbleitern für Leistungselektronik, Kommunikationselektronik, Sensoren und Detektoren sowie Quantentechnologien.

 

Strategie

 

Unsere Strategie ist die Optimierung der Fertigungsprozesse durch eine Kombination aus fundierter experimenteller Prozessanalyse, maßgeschneiderten Charakterisierungstechniken und numerischer Modellierung. Dafür steht uns eine geeignete Infrastruktur zur Verfügung, bestehend aus F&E-Ofenanlagen und Epitaxiereaktoren, modernsten Messmethoden zur Untersuchung der physikalischen, chemischen, elektrischen und strukturellen Materialeigenschaften sowie leistungsfähige Simulationsprogramme für Wärme- und Stofftransportberechnungen. Prototypen können im eigenen Haus in unserer qualifizierten 150-mm-SiC-Linie oder in unserer flexiblen F&E-Linie hergestellt werden.

 

Kompetenzen

 

Wir verfügen über profunde Erfahrung in den Bereichen Halbleiter-Kristallzüchtung, -Epitaxie und Herstellung von Halbleiter-Bauelementen einschließlich Charakterisierung und Modellierung. Wir haben in der Vergangenheit maßgeblich an der Entwicklung der VGF-Technologie für die industrielle Herstellung verschiedenster Kristallmaterialien sowie an der Epitaxie hochwertiger SiC-Schichten mitgewirkt. Mehrere nationale und internationale Forschungspreise unterstreichen die Leistungen der Abteilung Materialien in den letzten Jahren für seine herausragenden wissenschaftlich-technischen Ergebnisse sowie für seine herausragenden Beiträge zur Ausbildung von Studierenden und Ingenieuren.

Strategie - Korrelation der Materialeigenschaften mit den Herstellungsbedingungen sowie mit der Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit von Bauelementen

Ansatz - Experimente in Kombination mit Modellierung, Charakterisierung und Bauelementverarbeitung

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

 

Broschüren

 

Forschungsgebiete am Fraunhofer IISB

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