El Instituto Fraunhofer IISB (Instituto de Sistemas Integrados y Tecnología de Dispositivos), con sede en Erlangen, y el fabricante de sistemas de plasma de microondas y radiofrecuencia PVA TePla AG, con sede en Wettenberg, están aunando sus conocimientos en un laboratorio conjunto para la producción de cristales de nitruro de aluminio (AlN).
Esta colaboración, pionera en Europa, permite la producción industrial a pequeña escala de sustratos de AlN monocristalino de 2 pulgadas de diámetro para fines de I+D. Esto mejora significativamente la disponibilidad de sustratos de AlN en Europa, lo que a su vez acelera el desarrollo de dispositivos y sistemas basados en AlN y su transición a aplicaciones industriales.
El nitruro de aluminio es uno de los materiales más prometedores para la próxima generación de electrónica de alto rendimiento. Como semiconductor de banda prohibida ultraancha (UWBG), el AlN abre nuevas posibilidades en fotónica, electrónica de potencia, electrónica de alta frecuencia y electrónica que opera en condiciones extremas. Hasta la fecha, la escasez de sustratos de AlN de alta calidad, gran superficie y bajo costo ha frenado el desarrollo de sistemas electrónicos basados en AlN.
«Con el Laboratorio Conjunto, estamos sentando las bases para garantizar un suministro fiable de sustratos de AlN desde Europa, lo que abre nuevas perspectivas para la próxima generación de dispositivos de AlN de alto rendimiento», afirma el Dr. Sven Besendörfer, jefe de grupo de materiales de nitruro y responsable del desarrollo de materiales de AlN en Fraunhofer IISB. «Junto con PVA TePla, aportamos nuestra experiencia en el crecimiento industrial de cristales, creando así las condiciones necesarias para su transferencia a aplicaciones concretas».
La tecnología de equipos de eficacia probada se combina con el conocimiento práctico de procesos patentados.
En el laboratorio conjunto, Fraunhofer IISB utiliza su tecnología patentada de proceso PVT (transporte físico de vapor) para producir cristales de AlN de 2 pulgadas. En este proceso, el polvo de AlN se vaporiza en un crisol a temperaturas muy superiores a 2000 °C y se deposita sobre un cristal semilla. PVA TePla proporciona sistemas PVT para este fin, que ya se utilizan en todo el mundo para cristales de carburo de silicio (SiC) de 8 pulgadas de diámetro y que ahora se han adaptado especialmente para el crecimiento de cristales de AlN de 2 pulgadas.
Gracias a la experiencia en procesos aportada por Fraunhofer IISB, el equipo de PVA TePla pudo producir rápidamente cristales de AlN de calidad comparable en sus propias instalaciones. El laboratorio conjunto se centra en la producción estable de cristales de AlN de 2 pulgadas en lotes pequeños. La producción se está incrementando gradualmente para optimizar sistemáticamente la estabilidad, la reproducibilidad, el rendimiento y la estructura de costes del proceso.
«Con el nitruro de aluminio, estamos impulsando activamente la próxima generación de tecnología tras el SiC», afirma el Dr. Jan Pfeiffer, vicepresidente de I+D de PVA TePla. «Gracias al Laboratorio Conjunto, podemos combinar directamente nuestra experiencia en equipos con el conocimiento de procesos del Fraunhofer IISB, lo que nos permite ofrecer soluciones orientadas al mercado a nuestros clientes globales desde una fase temprana», añade. «Nuestro objetivo común es estimular el desarrollo del mercado en el sector del AlN mediante sustratos adecuados y apoyar a las empresas que buscan entrar en este campo como socios tecnológicos con el equipo apropiado y la experiencia en procesos correspondiente».
Fortalecer la soberanía tecnológica europea mediante la expansión industrial.
Los cristales de AlN producidos en el Laboratorio Conjunto se procesan posteriormente en Fraunhofer IISB para obtener sustratos de AlN listos para epitaxia y, a través de la empresa de investigación y desarrollo de productos LZE GmbH, con sede en Erlangen, se transfieren específicamente a procesos de desarrollo y escalado industrial. «Para la soberanía europea en el sector de los semiconductores, es crucial que los nuevos materiales clave no solo se desarrollen, sino que también se transfieran rápidamente a aplicaciones industriales y a la creación de valor escalable», afirma el Dr. Christian Forster, director general de LZE. «Con su plataforma para tecnologías de vanguardia, LZE GmbH proporciona a empresas e instituciones de investigación un acceso abierto y único a nivel mundial a los sustratos de AlN. De esta forma, contribuimos a que las aplicaciones prometedoras para mercados industriales de gran volumen lleguen al mercado con mayor rapidez».
Fecha de publicación: 20 de julio de 2026