Millionen für „mehr Power!“

  • 20. June 2013

EU-Förderung für weltweit erste Massenproduktion energieeffizienter Leistungshalbleiter.

Das Forschungsvorhaben EPPL (Enhanced Power Pilot Line) umfasst die Entwicklung einer neuen Leistungshalbleitertechnologie auf Basis von 300 Millimeter dicken Siliziumwafern, die als aktive Grundplatten für elektronische oder mikromechanische Bauelemente dienen. An dem Vorhaben sind über dreißig europäische Partner aus Forschung und Industrie beteiligt, darunter das Max-Planck-Institut für Eisenforschung MPIE in Düsseldorf, die TU Dresden, Infineon Technologies und Philips Medical Systems DMC. Sie erhalten zunächst für drei Jahre rund 75 Millionen Euro zur Entwicklung energieeffizienter Leistungshalbleiter. Die Gelder stammen aus einer Initiative der Europäischen Union, der Industrie und von nationalen Forschungsförderern. Ziel ist es, nanoelektronische Komponenten funktions- und einpassungsfähiger zu machen.

Spezialapparatur

Abb.: Spezialapparatur zur mechanischen Prüfung kleinster Proben (Bild: MPIE)

Leistungshalbleiter spielen eine wichtige Rolle beim energieeffizienten Betrieb von Computern, Haushaltsgeräten und bei der Nutzung alternativer Energiequellen. Zudem werden sie in der Leistungselektronik im Automobil- und Gesundheitsbereich verwendet. Gerhard Dehm vom MPIE und sein Team erhalten rund 500.000 Euro aus der Gesamtfördersumme, um die Zuverlässigkeit von Grenzflächen verschiedener Materialkombinationen zu untersuchen und weiterzuentwickeln. Vor allem versuchen die Wissenschaftler, Methoden zur strukturellen und mechanischen Charakterisierung der Grenzflächen bei unterschiedlichen Temperaturen zu generieren.

Mikrostruktur

Abb.: Mikrostruktur der Metallisierung – die Farben zeigen die kristallographische Orientierung der einzelnen Körner an. (Bild: MPIE)

Bisherige Verfahren zur Untersuchung von Materialgrenzflächen in elektronischen Bauteilen, die aus einer Vielzahl an Materialkombinationen bestehen, ließen Faktoren wie Temperaturabhängigkeit und den Zusammenhang zwischen Grenzflächenstruktur, -chemie und -festigkeit außer Acht. Dem wird am MPIE nun Rechnung getragen. Zudem ist es den Wissenschaftlern in der Abteilung von Gerhard Dehm nun möglich, mit neuen Präparationsmethoden und Prüfeinrichtungen im Miniaturformat bisher schwer erreichbare Grenzflächen zwischen Metallisierung und Halbleiter oder Dieelektrikum zu messen. Leistungshalbleiter werden in Zukunft in größeren Stückzahlen und somit kostengünstiger produziert werden.

MPIE / AH

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