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GREEN EPITAXY
Erforschung der Nieder­temperatur­epitaxie als Basis für eine ressourcen­schonende Halbleiter­produktion und Wegbereiter energie­effizienter Konsum­güter

6.30 Uhr, der Handy-Wecker klingelt. Hanna steht auf, nimmt sich ihr Frühstück aus dem Kühlschrank, setzt sich an den Schreibtisch und klappt den Laptop auf. In diesem Moment hat Hanna schon drei Mal auf Halbleiter-Technologie zurückgegriffen, denn für Computer, Smartphones, Kühlschränke und andere elektronische Geräte unseres Alltags sind Halbleiter unverzichtbar. 

Halbleiter sind sehr nützliche Materialien. Sie können Strom leiten, je nachdem ob eine Spannung anliegt oder nicht und abhängig davon wie hoch diese ist. Doch Halbleiter haben einen Haken: Ihre Herstellung benötigt aktuell sehr viel Energie, was sich nicht positiv auf die Umweltbilanz auswirkt. Das Projekt GREEN EPITAXY soll das verbessern und die Halbleiterproduktion nachhaltiger machen.

Kontaktdaten

Dr. Volker Sinhoff
ELEMENT 3-5 GmbH

02401 9680300
info(at)element3-5.com

https://de.element3-5.com/

Zum Projekt

Status: bewilligt

Durchführungsort: Baesweiler

Durchführungszeitrahmen:  01.06.2024 bis 31.05.2027

Programmlinie: Bundesprogramm

Fördervolumen: 13,08 Mio. Euro

Halbleiter werden mit einem Verfahren namens Epitaxie hergestellt. Dabei werden winzige Atome Schicht für Schicht gleichmäßig auf einem glatten, flachen Kristall angeordnet, der beispielsweise aus Silizium besteht. Bisher gängige Verfahren der Epitaxie benötigen eine Prozesstemperatur von 1000 Grad Celsius und sind somit sehr energieintensiv. Die Element 3-5 GmbH aus Baesweiler erarbeitet und etabliert deshalb eine energie-, ressourcen- und zeitsparende Weiterentwicklung. Dafür nutzt sie unter anderem das Verfahren der Niedertemperaturepitaxie. Mit dieser lässt sich die Prozesstemperatur auf weniger als 300 Grad und damit der gesamte Energieverbrauch deutlich reduzieren. 

Das ist nicht nur kosteneffizient, sondern ermöglicht auch eine Kombination von Halbleitern mit Materialien, die bisher nicht verarbeitet werden konnten. Außerdem verzichtet die Element 3-5 GmbH auf den Einsatz toxischer Gase, die bisher oft benutzt werden, um die winzigen Strukturen auf den Chips herzustellen. Stattdessen verwendet das Unternehmen intelligentes Plasma – ein elektrisch aufgeladenes Gas, das sehr präzise und effizient zur Bearbeitung von Materialien eingesetzt werden kann.

Ein weiterer positiver Aspekt des umweltfreundlicheren Verfahrens: Es spart Zeit. Laut Unternehmen wird die Herstellung der Halbleiter um 700 Prozent beschleunigt. Davon profitieren auch die weiterverarbeitenden Unternehmen. Durch die effizientere Herstellung können sie hocheffiziente Bauteile in Bereichen einsetzen, in denen das bisher aus Kostengründen nicht möglich war. So trägt das Projekt dazu bei, ganze Industriezweige ressourcen- und energieeffizienter zu machen.

 

Beitrag für Bürgerinnen und Bürger: Schaffung von High-Tech Arbeitsplätzen im hohen dreistelligen Bereich.

Nutzen für den Wirtschaftsstandort: Günstigere und schnellere Verfügbarkeit von Halbleitertechnologie, Aufbau von Expertise.

Beitrag zum Klima- und Umweltschutz: Energie- und ressourcenschonende Produktion von Halbleitern.

Entwicklung weiterer Materialsysteme für die Niedertemperaturepitaxie

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