Neue und verbesserte einkristalline Materialien für Leistungsbauelemente und Leuchtdioden
bieten ein enormes Potential der Energieeinsparung. Um dies zu realisieren, ist es erforderlich,
die Herstellung der 'Wide Bandgap' (WBG)-Kristalle kostengünstiger zu machen. Das
Projekt adressiert die WBG Materialien: GaN und SiC. Für die Herstellung der WBG-Kristalle
sind hohe Temperaturen und lange Prozesszeiten nötig. Die Reduktion des Energieverbrauchs
je verwertbarem WBG Substrat ist ein wesentlicher Hebel für die Kostenreduktion.
Verschiedene Materialdefekte (Kristallfehler) sowie weitere verfahrensbedingte Ursachen
limitieren die Ausbeute an verwertbarem Kristallmaterial und begrenzen insbesondere verwertbare
Kristalldurchmesser und -längen.
Als Gesamtziel des Vorhabens soll ein besseres Verhältnis zwischen eingesetzter Energiemenge
je Prozess und der Ausbeute an verwertbarem und qualitativ hochwertigem Kristallmaterial
hergestellt werden. Dies bedeutet die Herstellung von längeren WBG-Kristallen,
bzw. Kristallen mit größerem Durchmesser oder parallel mehr WBG-Kristallen pro Prozess.
Gleichzeitig, im Falle des GaN müssen für die Herstellung alternative Keimsubstrate entwickelt
und eingesetzt werden um diese Ziele zu erreichen. Für die beiden WBG-Materialien
werden technologische Wege erarbeitet, die nutzbare Kristallausbeute zu erhöhen, möglichst
lange Kristalle herzustellen, den Kristalldurchmesser zu vergrößern oder für GaN einen
Mehrfach-Prozess zu entwickeln sowie die Keimherstellung zu verbessern.
Dieses Teilprojekt umfasst die Charakterisierung von freistehenden GaN Substratwafern.
Hierzu werden besondere Bauelement-Teststrukturen entwickelt und hergestellt,
aus deren elektrischer Kenngrößen die Qualität der freistehenden GaN Kristallwafer bewertet wird.
Neue und verbesserte einkristalline Materialien für Leistungsbauelemente und Leuchtdioden bieten ein enormes Potential der Energieeinsparung. Um dies zu realisieren, ist es erforderlich, die Herstellung der WBG-Kristalle kostengünstiger zu machen. Für die Herstellung der WBG-Kristalle sind hohe Temperaturen und lange Prozesszeiten nötig. Die Reduktion des Energieverbrauchs je verwertbarem WBG Substrat ist ein wesentlicher Hebel für die Kostenreduktion. Verschiedene Materialdefekte (Kristallfehler) sowie weitere verfahrensbedingte Ursachen limitieren die Ausbeute an verwertbarem Kristallmaterial und begrenzen insbesondere verwertbare Kristalldurchmesser und -längen. Als Gesamtziel des Vorhabens soll ein besseres Verhältnis zwischen eingesetzter Energiemenge je Prozess und der Ausbeute an verwertbarem und qualitativ hochwertigem Kristallmaterial hergestellt werden. Dies bedeutet die Herstellung von längeren WBG-Kristallen, bzw. Kristallen mit größerem Durchmesser oder parallel mehr WBG-Kristallen pro Prozess. Gleichzeitig, im Falle des GaN, müssen für die Herstellung alternative Keimsubstrate entwickelt und eingesetzt werden, um diese Ziele zu erreichen. Für die beiden WBG-Materialien werden technologische Wege erarbeitet, die nutzbare Kristallausbeute zu erhöhen, möglichst lange Kristalle herzustellen, den Kristalldurchmesser zu vergrößern oder für GaN einen Mehrfach-Prozess zu entwickeln sowie die Keimherstellung zu verbessern. Die Projektleitung des Gesamtprojekts obliegt dem IISB. Der Arbeitsplan ist in drei Arbeitspakete eingeteilt: AP1 Galliumnitrid AP2 Siliziumkarbid AP3 Charakterisierung Es sind in AP1, 2 je 4 Meilensteine unterlegt. Die ausführliche Darstellung findet sich in der Vorhabensbeschreibung.
Neue und verbesserte einkristalline Materialien für Leistungsbauelemente und Leuchtdioden bieten ein enormes Potential der Energieeinsparung. Um dies zu realisieren, ist es erforderlich, die Herstellung der WBG-Kristalle kostengünstiger zu machen. Für die Herstellung der WBG-Kristalle sind hohe Temperaturen und lange Prozesszeiten nötig. Die Reduktion des Energieverbrauchs je verwertbarem WBG Substrat ist ein wesentlicher Hebel für die Kostenreduktion. Verschiedene Materialdefekte (Kristallfehler) sowie weitere verfahrensbedingte Ursachen limitieren die Ausbeute an verwertbarem Kristallmaterial und begrenzen insbesondere verwertbare Kristalldurchmesser und -längen. Als Gesamtziel des Vorhabens soll ein besseres Verhältnis zwischen eingesetzter Energiemenge je Prozess und der Ausbeute an verwertbarem und qualitativ hochwertigem Kristallmaterial hergestellt werden. Dies bedeutet die Herstellung von längeren WBG-Kristallen, bzw. Kristallen mit größerem Durchmesser oder parallel mehr WBG-Kristallen pro Prozess. Gleichzeitig, im Falle des GaN, müssen für die Herstellung alternative Keimsubstrate entwickelt und eingesetzt werden, um diese Ziele zu erreichen. Für die beiden WBG-Materialien werden technologische Wege erarbeitet, die nutzbare Kristallausbeute zu erhöhen, möglichst lange Kristalle herzustellen, den Kristalldurchmesser zu vergrößern oder für GaN einen Mehrfach-Prozess zu entwickeln sowie die Keimherstellung zu verbessern. Die Projektleitung des Gesamtprojekts obliegt dem IISB. Der Arbeitsplan ist in drei Arbeitspakete eingeteilt: AP1 Galliumnitrid AP2 Siliziumkarbid AP3 Charakterisierung Es sind in AP1,2 je 4 Meilensteine unterlegt. Die ausführliche Darstellung findet sich in der Vorhabensbeschreibung.