Fraunhofer IISB (Institut untuk Sistem Terintegrasi dan Teknologi Perangkat) yang berbasis di Erlangen dan PVA TePla AG, pembuat sistem plasma gelombang mikro & frekuensi radio yang berbasis di Wettenberg, menggabungkan keahlian mereka dalam Laboratorium Bersama untuk produksi kristal aluminium nitrida (AlN).
Sebagai yang pertama di Eropa, kemitraan ini memungkinkan produksi substrat AlN monokristalin berdiameter 2 inci dalam jumlah kecil yang didukung industri untuk keperluan penelitian dan pengembangan. Hal ini secara signifikan meningkatkan ketersediaan substrat AlN di Eropa, yang pada gilirannya mempercepat pengembangan perangkat dan sistem berbasis AlN serta transisinya ke aplikasi industri.
Aluminium nitrida adalah salah satu material yang paling menjanjikan untuk generasi elektronik berkinerja tinggi berikutnya. Sebagai semikonduktor ultra-lebar pita (UWBG), AlN membuka kemungkinan baru dalam fotonika, elektronika daya, elektronika frekuensi tinggi, dan elektronika yang beroperasi dalam kondisi ekstrem. Hingga saat ini, kekurangan substrat AlN berkualitas tinggi, berukuran besar, dan hemat biaya telah menghambat pengembangan sistem elektronik berbasis AlN.
“Dengan Laboratorium Bersama ini, kami meletakkan dasar untuk memastikan pasokan substrat AlN yang andal dari Eropa, sehingga membuka prospek baru untuk generasi perangkat AlN berkinerja tinggi berikutnya,” kata Dr. Sven Besendörfer, pemimpin kelompok untuk material nitrida dan bertanggung jawab atas pengembangan material AlN di Fraunhofer IISB. “Bersama dengan PVA TePla, kami menyumbangkan keahlian kami dalam pertumbuhan kristal industri, sehingga menciptakan prasyarat untuk transfer ke aplikasi konkret.”
Teknologi peralatan yang telah teruji dipadukan dengan pengetahuan proses eksklusif.
Di laboratorium gabungan tersebut, Fraunhofer IISB menggunakan teknologi proses PVT (physical vapor transport) miliknya untuk menghasilkan kristal AlN berukuran 2 inci. Dalam proses ini, bubuk AlN diuapkan dalam wadah pada suhu jauh di atas 2000°C dan diendapkan ke kristal benih. PVA TePla menyediakan sistem PVT untuk tujuan ini, yang telah digunakan di seluruh dunia untuk kristal silikon karbida (SiC) berdiameter 8 inci dan kini telah diadaptasi secara khusus untuk pertumbuhan kristal AlN berukuran 2 inci.
Berkat keahlian proses yang disumbangkan oleh Fraunhofer IISB, tim PVA TePla dengan cepat mampu memproduksi kristal AlN dengan kualitas yang setara di fasilitas mereka sendiri. Laboratorium Bersama ini berfokus pada produksi kristal AlN berukuran 2 inci dalam jumlah kecil dan stabil. Produksi kini secara bertahap ditingkatkan untuk mengoptimalkan stabilitas proses, reproduktivitas, hasil, dan struktur biaya secara sistematis.
“Dengan aluminium nitrida, kami secara aktif membentuk generasi teknologi berikutnya setelah SiC,” kata Dr. Jan Pfeiffer, wakil presiden R&D di PVA TePla. “Melalui Laboratorium Bersama, kami dapat secara langsung menggabungkan keahlian peralatan kami dengan pengetahuan proses Fraunhofer IISB, memungkinkan kami untuk menawarkan solusi yang berorientasi pasar kepada pelanggan global kami pada tahap awal,” tambahnya. “Tujuan bersama kami adalah untuk mendorong pengembangan pasar di sektor AlN melalui substrat yang sesuai dan untuk mendukung perusahaan yang ingin memasuki bidang ini sebagai mitra teknologi dengan peralatan yang tepat dan keahlian proses yang sesuai.”
Memperkuat kedaulatan teknologi Eropa melalui peningkatan skala industri.
Kristal AlN yang diproduksi di Laboratorium Bersama diproses lebih lanjut di Fraunhofer IISB menjadi substrat AlN siap pakai untuk epitaksi dan, melalui perusahaan riset & pengembangan produk yang berbasis di Erlangen, LZE GmbH, secara khusus ditransfer ke dalam proses pengembangan dan penskalaan industri. “Untuk kedaulatan semikonduktor Eropa, sangat penting bahwa material kunci baru tidak hanya dikembangkan tetapi juga dengan cepat ditransfer ke aplikasi industri dan penciptaan nilai yang dapat diskalakan,” kata direktur pelaksana LZE, Dr. Christian Forster. “Dengan pasarnya untuk teknologi mutakhir, LZE GmbH menyediakan akses unik dan terbuka secara global kepada perusahaan dan lembaga penelitian terhadap substrat AlN. Dengan cara ini, kami membantu memastikan bahwa aplikasi yang menjanjikan untuk pasar industri bervolume tinggi dapat dipasarkan lebih cepat.”
Waktu posting: 20 Juli 2026