Nitridkristall (N-Keramik)

Entwicklung hochtemperaturstabiler Tiegelkomponenten für die einkristalline Züchtung nitridischer Halbleiter (N-KERAMIK)

Trägersubstrate aus einkristallinem Aluminiumnitrid (AlN) sind ideal für die Abscheidung von halbleitenden (AlGaIn)N-Schichten, die u.a. als Basis für leistungsfähige und langlebige UV-Leucht- und Laserdioden gebraucht werden. Die großen Vorteile dieser Bauelemente kommen bislang jedoch nicht zum Tragen, da einkristalline AlN-Wafer nur sehr aufwändig und teuer an Forschungsinstituten für deren Eigenbedarf produziert werden können. Der wesentliche Grund hierfür ist das Fehlen geeigneter hochtemperatur- und korrosionsstabiler Tiegelmaterialien, welche sowohl den hohen Anforderungen des AlN-Einkristall-Züchtungsverfahrens als auch den wirtschaftlichen Vorgaben genügen.
Im Projekt befassen sich deshalb die FCT Ingenieurkeramik GmbH zusammen mit dem Leibniz-Institut für Kristallzüchtung in Berlin mit der Entwicklung von refraktären keramischen Werkstoffen und Kompositwerkstoffen sowie der zu ihrer Herstellung geeigneten Hochtemperatur-Verdichtungstechniken, mit dem Ziel, einsatzfähige Tiegelwerkstoffe und -komponenten für eine industrielle Fertigung von einkristallinen AlN-Wafern zu entwickeln.

Die beschriebene Forschungsarbeit wurde durch das Zentrale Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) gefördert.