欧首个氮化铝晶体联合实验室成立

氮化铝(AlN)是下一代高性能电子设备最具前景的材料之一。作为一种超宽禁带半导体,AlN为光子学、电力电子、高频电子以及极端条件下运行的电子设备开辟了新的可能性。迄今为止,高质量、大尺寸且成本效益高的AlN衬底供给不足,阻碍了AlN基电子系统的发展。

德国弗劳恩霍夫集成系统与器件技术研究所(IISB)与PVA TePla公司正联手建立用于AlN晶体生产的联合实验室。作为欧洲首例,该联合实验室能够小批量生产用于研发需求的2英寸单晶AlN衬底,从而显著改善AlN衬底在欧洲的供应能力,加速基于AlN的器件与系统开发以及向工业应用转化。
(1)成熟的设备技术与专有的工艺专长相结合
IISB采用其专有的物理气相传输(PVT)工艺生产2英寸AlN体单晶。该工艺中,AlN粉末在远高于2000 °C的坩埚中气化,并沉积在籽晶上。PVA TePla为此提供PVT系统,此类系统已在全球范围内用于8英寸碳化硅晶体生长,现针对2英寸AlN晶体的生长进行了专门适配。得益于IISB提供的成熟工艺,PVA TePla得以迅速在其自有设施中生产出质量相当的AlN晶体。联合实验室专注于2英寸AlN晶体的稳定小批量生产,目前正逐步提升产量,以系统性地优化工艺稳定性、可重复性、良率和成本结构。
(2)通过工业规模化加强欧洲技术主权
联合实验室生产的AlN晶体,在IISB被进一步加工成可直接用于外延的AlN衬底,并通过德国LZE GmbH完成工业化开发和规模化落地。LZE GmbH凭借其前沿技术交易平台,为企业和研究机构提供开放的AlN衬底获取渠道,加快面向大规模工业市场的潜力应用产业化。
与此同时,IISB正在推动4英寸乃至未来6英寸AlN技术的开发。联合实验室由此为衬底尺寸的中长期规模化奠定了基础。本次合作兼具战略价值,通过汇聚欧洲在超宽禁带技术领域的专业知识,减少对关键材料的依赖,并持续加强欧洲在半导体领域的技术主权。

