{"id":34275,"date":"2024-02-29T08:20:11","date_gmt":"2024-02-29T07:20:11","guid":{"rendered":"https:\/\/www.electrosuisse.ch\/?p=34275"},"modified":"2024-02-29T08:20:11","modified_gmt":"2024-02-29T07:20:11","slug":"revolutionaere-kristallzuechtung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.electrosuisse.ch\/de\/revolutionaere-kristallzuechtung\/","title":{"rendered":"Revolution\u00e4re Kristallz\u00fcchtung: 20-kW-Lasersystem f\u00fcr hochreine Halbleiter"},"content":{"rendered":"<div class=\"wpb-content-wrapper\"><p>[vc_row][vc_column][vc_column_text]<strong>Eine Entwicklung in der Halbleiterforschung, die von Forschenden aus Japan und Deutschland vorangetrieben wurde, stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Herstellung hochreiner Kristalle dar. Mit einem 20-kW-Lasersystem erm\u00f6glicht diese Methode die Produktion von Halbleiterkristallen, die in der Leistungselektronik von Elektroautos und in der Photovoltaikindustrie essenziell sind.<\/strong><\/p>\n<p>Das Fraunhofer-Institut f\u00fcr Lasertechnik ILT in Aachen hat eine Schl\u00fcsselrolle bei der Entwicklung eines innovativen 20-kW-Lasersystems gespielt, das zur Herstellung hochreiner Halbleiterkristalle eingesetzt wird. Dieses System nutzt das Laser-Diode-Floating-Zone-Verfahren (LDFZ), eine fortschrittliche Technik, die gegen\u00fcber herk\u00f6mmlichen, tiegelbasierten Methoden wie dem Czochralski- oder Edge-Defined-Film-Fed-Growth-Verfahren erhebliche Vorteile bietet. Das LDFZ-Verfahren erm\u00f6glicht eine h\u00f6here Reinheit der Kristalle, da es die Schmelzverunreinigung durch Tiegelmaterial vermeidet, indem es Strahlung anstelle von direkter W\u00e4rme\u00fcbertragung verwendet.<\/p>\n<p>Das ILT-Team entwickelte eine spezielle Hochleistungsoptik, um die vom Laser emittierte Strahlung effizient zu nutzen. Diese Optik teilt die Strahlung in f\u00fcnf Teilstrahlen auf, die durch wassergek\u00fchlte Spiegel umgelenkt werden, um den Kristall gleichm\u00e4ssig zu erhitzen. Diese pr\u00e4zise Steuerung der Laserstrahlung f\u00fchrt zu einem effektiveren und genauer kontrollierten Heizprozess im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Methoden.<\/p>\n<p>Die Implementierung des Systems wurde durch eine deutsch-japanische Kooperation erreicht. Die Optik wurde in Aachen entwickelt und getestet. Anschliessend wurde sie nach Japan \u00fcberf\u00fchrt. Dort arbeitete Dr. Toshimitsu Ito vom National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) mit dem System, um Galliumoxid-Kristalle von bis zu 30 mm Durchmesser zu z\u00fcchten \u2013 die bisher gr\u00f6ssten Kristalle, die mit einem tiegelfreien Verfahren produziert wurden.<\/p>\n<p>Das Projekt markiert einen Meilenstein in der Materialwissenschaft. Die Ergebnisse bieten nicht nur neue M\u00f6glichkeiten in der Halbleiterfertigung, sondern er\u00f6ffnen auch Perspektiven f\u00fcr die Herstellung anderer Metalloxide. Zuk\u00fcnftige Forschungen zielen darauf ab, das Verfahren f\u00fcr die Herstellung optischer Kristalle zu adaptieren, was das Potenzial dieser Technologie weiter unterstreicht.<\/p>\n<p><em>Weitere Informationen unter:<\/em><br \/>\n<em><a href=\"https:\/\/idw-online.de\/de\/image?id=388745&amp;size=screen\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">https:\/\/idw-online.de\/de\/image?id=388745&amp;size=screen<\/a><\/em>[\/vc_column_text][\/vc_column][\/vc_row]<\/p>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>[vc_row][vc_column][vc_column_text]Eine Entwicklung in der Halbleiterforschung, die von Forschenden aus Japan und Deutschland vorangetrieben wurde, stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Herstellung hochreiner Kristalle dar. Mit einem 20-kW-Lasersystem erm\u00f6glicht diese Methode die Produktion von Halbleiterkristallen, die in der Leistungselektronik von Elektroautos und in der Photovoltaikindustrie essenziell sind. 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