Innovationsprojekt: 4-Zoll Aluminiumnitrid-Kristalle für Zukunftsmärkte der Leistungselektronik und UV-Photonik
(30.06.2025)
Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ), PVA TePla AG und Siltronic AG bündeln dafür ihre Expertise
Berlin/München/Burghausen. Drei führende Akteure der Halbleiterforschung- und Entwicklung – das Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ), die PVA TePla AG und die Siltronic AG – bündeln ihre Expertise in einem wegweisenden Projekt zur Skalierung der Aluminiumnitrid (AlN)-Kristallzüchtung. Ziel ist die Entwicklung von 4-Zoll-AlN-Wafern als Grundlage für Anwendungen in der Hochleistungselektronik und der UV-Photonik. Dies wurde jetzt in einer gemeinsamen Pressemitteilung des IKZ, PVA TePla und der Siltronic bekannt gegeben.
Aluminiumnitrid (AlN) zählt zu den Halbleitern mit extrem breiter Bandlücke (sogenannte ´ultrawide-bandgap semiconductor`). Die exzellenten physikalischen Eigenschaften – insbesondere hohe Durchbruchfeldstärken, Wärmeleitfähigkeit und Transparenz im UV-Bereich – eröffnen neue Perspektiven für kompakte, energieeffiziente und hochtemperaturfeste Bauelemente der Leistungselektronik und im Bereich der UV-Desinfektion.
Die in dem gemeinsamen Projekt angestrebte Skalierung der AlN-Kristalldurchmesser von derzeit 2 Zoll auf 4 Zoll ist ein entscheidender Schritt zur Industrialisierung und wirtschaftlichen Nutzung dieses Schlüsselmaterials. Das Projekt soll einen maßgeblichen Beitrag zur europäischen Souveränität in der Halbleitermaterialforschung leisten. Leistungselektronik auf AlN-Basis ermöglicht enorme Effizienzsteigerungen in Elektromobilität, erneuerbaren Energien und Industrieanlagen. In der UV-Photonik eröffnen sich neue Chancen etwa bei der Desinfektion zur Vermeidung von Pandemien und zur Wasseraufbereitung, in der Produktionstechnologie zur Bearbeitung von Materialien, in der Landwirtschaft zur Ertragssteigerung sowie in der Sensorik und in der Medizin.
Die Partner nutzen ihre jeweiligen Kernkompetenzen zur gemeinsamen Entwicklung des Projekts und kombinieren ihr Fachwissen, um eine marktreife Technologie für die industrielle Herstellung von Aluminiumnitrid-Kristallen zu entwickeln.
Das Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ) bringt seine langjährige Erfahrung in der Züchtung von AlN-Kristallen in das Projekt ein und verfügt über eine etablierte 2-Zoll-Basistechnologie. Aufgrund seiner führenden Rolle in der Herstellung qualitativ hochwertiger AlN-Wafer gilt das Institut als europäische Referenz in diesem Technologiefeld.
Die Siltronic AG, als einer der weltweit führenden Hersteller von Silizium-Wafern (Czochralski- und Float-Zone-Verfahren), stellt ihre tiefgehenden Erfahrungen in der Forschung und Entwicklung von Substraten für die Leistungselektronik und in der Präzisionsmetrologie zur Verfügung, die für die industrielle Nutzung von AlN-Wafern entscheidend sind.
Die PVA TePla AG ist ein international führender Anbieter von High-Tech-Lösungen in den Bereichen Material- und Messtechnik mit jahrzehntelanger Erfahrung im Bau von Kristallzuchtanlagen. Mit ihrer Expertise im Physical Vapor Transport (PVT)-Verfahren, insbesondere basierend auf umfangreichen Erfahrungen aus dem SiC-Markt, liefert PVA TePla die technologische Anlagenbasis für einen zuverlässigen und reproduzierbaren Züchtungsprozess für AlN-Volumenkristalle mit industriell relevanten Durchmessern. Diese bildet eine zentrale Voraussetzung für die Skalierung und Industrialisierung der AlN-Technologie.
Mit diesem gemeinsamen Projekt setzen IKZ, PVA TePla und Siltronic ein starkes Zeichen für die technologische Zukunftsfähigkeit Europas und die Entwicklung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette für Halbleitermaterialien. „Die Erweiterung von 2 auf 4 Zoll ist ein wichtiger Meilenstein, um AlN für die Massenproduktion zugänglich zu machen“, erklären die Projektpartner. „Dank der Synergien der Partner können wir die technologischen Hürden überwinden.“
Weitere Informationen über das Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ) / Kristalline Materialien für Elektronik / Aluminiumnitrid Prototyping: https://www.ikz-berlin.de
Über Siltronic: Als einer der führenden Wafer Hersteller ist Siltronic global ausgerichtet und unterhält Produktionsstätten in Asien, Europa und den USA. Siliziumwafer sind die Grundlage der modernen Halbleiterindustrie und die Basis für Chips in allen Anwendungsbereichen der Elektronik – von Computern über Smartphones bis hin zu Elektroautos und Windkraftanlagen. International und kundennah setzt das Unternehmen konsequent auf Qualität, Präzision, Innovation und Wachstum. Die Siltronic AG beschäftigt rund 4.500 Mitarbeiter weltweit und ist seit 2015 im Prime Standard der Deutschen Börse gelistet. Die Aktien der Siltronic AG sind in den beiden Börsenindices MDAX und TecDAX vertreten.
Am Siltronic-Standort Burghausen sind ca. 1.600 Mitarbeiter mit der Herstellung, dem Vertrieb, dem weltweiten Versand und mit der Weiterentwicklung der innovativen Scheiben mit einem Durchmesser bis 300 mm beschäftigt.
Aluminiumnitridkristall und -wafer. (Foto: IKZ)
Am Siltronic-Standort Burghausen sind ca. 1.600 Mitarbeitende mit der Herstellung, dem Vertrieb, dem weltweiten Versand und mit der Weiterentwicklung der innovativen Scheiben mit einem Durchmesser bis 300 mm beschäftigt. (Foto: Siltronic)