O Fraunhofer IISB (Instituto de Sistemas Integrados e Tecnologia de Dispositivos), sediado em Erlangen, e a PVA TePla AG, fabricante de sistemas de plasma de micro-ondas e radiofrequência, sediada em Wettenberg, estão unindo seus conhecimentos em um Laboratório Conjunto para a produção de cristais de nitreto de alumínio (AlN).
Pioneira na Europa, esta parceria possibilita a produção em pequenos lotes, com suporte industrial, de substratos de AlN monocristalino com 2 polegadas de diâmetro para fins de P&D. Isso melhora significativamente a disponibilidade de substratos de AlN na Europa, o que, por sua vez, acelera o desenvolvimento de dispositivos e sistemas baseados em AlN e sua transição para aplicações industriais.
O nitreto de alumínio é um dos materiais mais promissores para a próxima geração de eletrônicos de alto desempenho. Como um semicondutor de banda proibida ultralarga (UWBG), o AlN abre novas possibilidades em fotônica, eletrônica de potência, eletrônica de alta frequência e eletrônica operando em condições extremas. Até o momento, a escassez de substratos de AlN de alta qualidade, em grandes áreas e com custo acessível tem limitado o desenvolvimento de sistemas eletrônicos baseados em AlN.
“Com o Laboratório Conjunto, estamos lançando as bases para garantir um fornecimento confiável de substratos de AlN da Europa, abrindo assim novas perspectivas para a próxima geração de dispositivos de AlN de alto desempenho”, afirma o Dr. Sven Besendörfer, líder do grupo de materiais de nitreto e responsável pelo desenvolvimento de materiais de AlN no Fraunhofer IISB. “Juntamente com a PVA TePla, estamos contribuindo com nossa experiência em crescimento de cristais industriais, criando assim os pré-requisitos para a transferência para aplicações concretas.”
Tecnologia de equipamentos comprovada aliada a conhecimento de processo proprietário.
No laboratório conjunto, o Fraunhofer IISB utiliza sua tecnologia proprietária de processo PVT (transporte físico de vapor) para produzir cristais de AlN de 2 polegadas. Nesse processo, o pó de AlN é vaporizado em um cadinho a temperaturas bem acima de 2000 °C e depositado sobre um cristal semente. A PVA TePla fornece sistemas PVT para essa finalidade, que já são utilizados mundialmente para cristais de carbeto de silício (SiC) de 8 polegadas de diâmetro e foram agora especialmente adaptados para o crescimento de cristais de AlN de 2 polegadas.
Graças à experiência em processos fornecida pelo Fraunhofer IISB, a equipe do PVA TePla conseguiu produzir rapidamente cristais de AlN com qualidade comparável em suas próprias instalações. O Laboratório Conjunto concentra-se na produção estável de pequenos lotes de cristais de AlN de 2 polegadas. A produção está sendo ampliada gradualmente para otimizar sistematicamente a estabilidade do processo, a reprodutibilidade, o rendimento e a estrutura de custos.
“Com o nitreto de alumínio, estamos moldando ativamente a próxima geração de tecnologia, seguindo os passos do SiC”, afirma o Dr. Jan Pfeiffer, vice-presidente de P&D da PVA TePla. “Por meio do Laboratório Conjunto, podemos combinar diretamente nossa expertise em equipamentos com o conhecimento de processos do Fraunhofer IISB, o que nos permite oferecer soluções orientadas para o mercado aos nossos clientes globais em um estágio inicial”, acrescenta. “Nosso objetivo comum é estimular o desenvolvimento do mercado no setor de AlN por meio de substratos adequados e apoiar empresas que desejam ingressar nesse campo como parceiros tecnológicos, com os equipamentos certos e a expertise em processos correspondente.”
Fortalecimento da soberania tecnológica europeia através da expansão industrial.
Os cristais de AlN produzidos no Laboratório Conjunto são posteriormente processados no Fraunhofer IISB em substratos de AlN prontos para epitaxia e, por meio da empresa de pesquisa e desenvolvimento de produtos LZE GmbH, sediada em Erlangen, são especificamente transferidos para processos de desenvolvimento e escalonamento industrial. “Para a soberania da Europa em semicondutores, é crucial que novos materiais-chave não sejam apenas desenvolvidos, mas também rapidamente transferidos para aplicações industriais e criação de valor em escala”, afirma o diretor administrativo da LZE, Dr. Christian Forster. “Com seu mercado para tecnologias de ponta, a LZE GmbH oferece às empresas e instituições de pesquisa acesso aberto e exclusivo a substratos de AlN em nível global. Dessa forma, ajudamos a garantir que aplicações promissoras para mercados industriais de alto volume cheguem ao mercado mais rapidamente.”
Data da publicação: 20 de julho de 2026