Panorama

Neue Räume für effiziente Halbleiter

04.07.2022 - Laborgebäude am Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik eingeweiht.

Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörper­physik IAF in Freiburg hat seine hochmoderne Forschungs­infrastruktur ausgebaut und die Bedingungen für die Entwicklung zukunftsträchtiger Halbleiter-Techno­logien weiter verbessert. Mit der Unterstützung des Bundes und des Landes Baden-Württemberg wurden ein Laborgebäude und eine MOCVD-Halle gebaut, durch die das Institut seine Aktivitäten in den Bereichen der Opto­elektronik, Quanten­technologien und Material­wissenschaften intensivieren kann. Die feierliche Einweihung der Neubauten fand vor wenigen Tagen statt.

Zwei neue Forschungs­gebäude ermöglichen den Forschenden des Fraunhofer-Instituts auf dem neuesten Stand der Technik innovative Technologien auf der Grundlage von Verbindungs­halbleitern zu entwickeln. Mit dem neuen Laborgebäude für opto­elektronische Messtechnik und Quantensensorik sowie der neuen Anlagenhalle für die metallorganische chemische Gasphasen­abscheidung (MOCVD) legt das Institut den Grundstein für die strategische Weiter­entwicklung seiner Kern­kompetenzen. Die Neubauten erfüllen hohe Standards hinsichtlich Energie­effizienz, Nachhaltigkeit und Baudynamik. „

Mit den neuen Laboren stehen unseren Wissen­schaftlerinnen und Wissenschaftlern noch bessere Forschungsbedingungen zur Verfügung. Namentlich die Applikations­labore für Quanten­sensorik und Laser-Spektroskopie erweitern die Kooperations­möglichkeiten mit Industrie- und Forschungs­partnern signifikant. Durch die neue MOCVD-Halle konnten wir zudem unseren Epitaxie-Anlagenpark vergrößern, das Niveau der Materialqualität und Reproduzier­barkeit weiter erhöhen und zugleich einen deutlich effizienteren Betrieb sicherstellen“, sagt der Bereichsleiter für Forschungs­infrastruktur, Martin Walther. Der geschäfts­führende Instituts­leiter Rüdiger Quay ergänzt: „Es freut mich sehr, dass die Gebäude den Anforderungswert der Energie­einsparverordnung (EnEV) übertreffen und CO2-neutrale Bauelemente aufweisen. Das ist ein wichtiges Signal für unser Vorhaben, gemeinsam mit der Fraunhofer-Gesellschaft bis 2030 Klima­neutralität zu erreichen.“

Im neuen Laborgebäude stehen insgesamt 22 Labore auf 900 Quadratmeter Nutzfläche zur Verfügung, die baudynamisch für den Einsatz höchst schwingungs­empfindlicher Geräte konzipiert wurden. Sie halten die Schwingungs­grenzwertlinien B und C der „Vibration Criteria“ (VC) ein und eignen sich so beispiels­weise für den Betrieb von Mikroskopen bis zu tausendfacher Vergrößerung oder Lithographie- wie Inspektions­geräten mit Strukturbreiten bis drei beziehungs­weise einem Mikrometer. Dies gewährleistet langfristig die Nutzung anspruchs­voller Messtechnik für immer kleiner werdende Strukturen und erlaubt die intensive Erforschung und Entwicklung von Quanten­sensoren wie Rastersonden-, Weitfeld- und Laser­schwellen-Magneto­metern sowie laserbasierter Sensorik und innovativer Halbleiter-Laser. 

Die neuerrichtete MOCVD-Halle bietet Platz für fünf Anlagen, mit denen das Institut insbesondere seine epitak­tischen Aktivitäten im Bereich der Halbleiter mit hoher Bandlücke ausbauen kann. Zu den vier Bestands­anlagen, die aus dem Reinraum des Hauptgebäudes umgezogen wurden, kam eine neue Anlage speziell für die Abscheidung von Aluminium­galliumnitrid mit hohem Aluminiumgehalt. Die neue Anlage erreicht Temperaturen bis zu 1400 Grad Celsius, was sich positiv auf Kristall­qualität und Homo­genität auswirkt. Vorteile ergeben sich zudem aus der Ausstattung der Halle, die über autonome regenerative Aufbereitungs­systeme verfügt, wodurch energie­effizientere und nach­haltigere Fertigungs­prozesse ermöglicht werden.

Fh. IAF / JOL

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