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Donnerstag, 14. Dezember 2017

Halbleitertechnik

Mikroelektronik in Sachsen setzt auf Leistung

Von Anke Müller | 18. Oktober 2013 | Ausgabe 42

Leistungshalbleiter sind auf dem Vormarsch. Sie werden zum Schalten und Steuern hoher Ströme und Spannungen benötigt. In den letzten Jahren haben diese Chips immer mehr Anwendungsbereiche erobert – vom Spannungsregler im Automobil über Steuerschaltkreise in der Industrieautomation bis zum Sicherheitscontroller in Chipkarten.

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Einen Überblick über die Entwicklung der Leistungshalbleiter sowie über die zukünftigen technologischen Herausforderungen gab kürzlich auf dem achten Innovationstag im Silicon Saxony Norbert Thyssen, Senior Director Technology bei der Infineon Technologies Dresden GmbH. Die sächsische Landeshauptstadt gehört, zumindest was die Leistungshalbleiter betrifft, mittlerweile zu den weltweit führenden Standorten.

Infineon, "Deutschlands größtes und Europas zweitgrößtes Halbleiter-Unternehmen", wie Thyssen betont, betreibt dort zwei Fertigungslinien: eine 200-mm-Fab und eine 300-mm-Fab, die "damals die weltweit erste war und heute die älteste" ist, so Thyssen. Doch auch wenn diese Fab als "Museum" bespöttelt wird – in Dresden fertigt Infineon auf 300-mm-Dünnwafern Leistungshalbleiter, und gehört damit zu den Pionieren der Branche.

Die 17 000 Patente und Patentanmeldungen des Unternehmens belegen, wie eng Forschung, Entwicklung und Produktion in der Halbleiterfertigung verknüpft sind. Nicht umsonst gibt es in der Region Dresden-Freiberg-Chemnitz viele Institute und Forschungseinrichtungen, die mit den Unternehmen eng zusammenarbeiten.

Doch nicht nur am "Höher, schneller, kleiner" – so das Motto des Innovationstages – wird in Sachsen zielstrebig gearbeitet, auch die Erzeugung von Materialien für die Elektronikindustrie hat im Freistaat Tradition, die die Landesregierung gern erfolgreich in die Zukunft fortschreiben möchte. So wurde erst kürzlich in Freiberg das Labor des Galliumnitrid-Zentrums Sachsen feierlich eröffnet. Dort entwickeln die Dresdner Nanoelectronics Materials Laboratory (NaMLab) gGmbH und die Freiberger Compound Materials (FCM) GmbH gemeinsam Technologien für ein neues Halbleitermaterial, für die Leistungselektronik der Zukunft.

Galliumnitrid wird schon heute – in einem aufwendigen und sehr kostspieligen Verfahren abgeschieden auf Trägermaterialien wie Saphir – für die Herstellung weißer Leuchtdioden eingesetzt. Im Galliumnitrid-Zentrum Sachsen hingegen wird daran gearbeitet, dünne Wafer aus dem Halbleitermaterial ohne ein solches Trägermaterial zu erzeugen. "Wir erleben gerade, dass die Forschungsaktivitäten zu Galliumnitrid als Halbleitermaterial für Anwendungen bei Leuchtdioden (LED), Lasern und in der Leistungselektronik international intensiviert werden", erklärt Thomas Mikolajick, wissenschaftlicher Leiter und Geschäftsführer der Dresdner NaMLab gGmbH. "Mit dem neuen Forschungszentrum stellen wir sicher, dass Silicon Saxony, Europas größter Mikroelektronikstandort, seine Forschungsaktivitäten marktorientiert vorantreiben kann."

Galliumnitrid sei aufgrund seiner Eigenschaften dazu geeignet, die Energieeffizienz von Bauelementen für die Leistungselektronik deutlich zu verbessern, meint Mikolajick. "Durch die enge Zusammenarbeit von Wissenschaft und Industrie stellen wir sicher, dass die Forschungsergebnisse zügig in eine industrielle Verwertung überführt werden", sagt Stefan Schneidewind, Geschäftsführer der Freiberger Compound Materials GmbH, in deren Räumen das Forschungszentrum seinen Sitz hat. Der Freistaat Sachsen stellte für die Ausstattung der Laborräume 1,6 Mio. € bereit. Die laufenden Arbeiten werden durch Projektmittel des Freistaates Sachsen, mit Mitteln des Europäischen Strukturfonds (EFRE) und mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.

"Das neue Forschungszentrum ist ein wichtiger Baustein, um unsere Kompetenzen als größter Mikroelektronikstandort Europas auszubauen und so die Innovationskraft in diesem Bereich zu sichern", unterstreicht die sächsische Wissenschaftsministerin Sabine von Schorlemer. Das neue Galliumnitrid-Zentrum in Freiberg biete Forschungseinrichtungen und sächsischen Unternehmen sehr gute Rahmenbedingungen für eine enge Kooperation. Die gemeinsamen Forschungsprojekte entlang der Wertschöpfungskette zielten auf die wichtige Umsetzung der Forschungsergebnisse in neue Produkte. Schorlemer: "Das erhöht die Innovationskraft und die Wettbewerbsfähigkeit der gesamten sächsischen Wirtschaft."

 ANKE MÜLLER

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