Technologieführerschaft in der Halbleitertechnik – und das in Deutschland?

Wenn morgens der Smartphonewecker klingelt, der Kühlschrank surrt und der Laptop hochfährt, wirken im Hintergrund bereits mehrere Halbleiter. Sie sind das Herzstück moderner Elektronik, haben aber einen Haken: Verbindungshalbleiter werden bislang bei extrem hohen Prozesstemperaturen und unter Einsatz toxischer Gase hergestellt. Das macht die Produktion energieintensiv, komplex und kostspielig – ökonomisch wie ökologisch.

Dr. Volker Sinhoff
Managing Director

Herr Dr. Sinhoff, mit der »Element 3-5«-Halbleitertechnologie werden neue Maßstäbe in einem der zentralen Zukunftsmärkte gesetzt. Wie funktioniert Next Level Epitaxie (NLE)?

Klassische Herstellmethoden benötigen Temperaturen von weit über 1000 °C, unsere Technologie erreicht das epitaktische Wachstum bei Prozesstemperaturen unter 300 °C und erzielt trotzdem einkristalline, also hochqualitative Materialstrukturen. Denn wir kompensieren die thermische Energie durch Plasmaenergie, sodass die Atome auf der Bauteiloberfläche ausreichend Beweglichkeit besitzen, um sich einkristallin zu orientieren. NLE macht die Produktion von Halbleiterschichten deutlich effizienter, umweltfreundlicher und kostengünstiger als bisherige Verfahren. Noch dazu lässt es sich zukünftig auch in der nachgelagerten Wertschöpfungskette einsetzen: 

Komplett prozessierte Wafer können epitaktisch überwachsen werden, ohne die Funktion der bereits prozessierten Strukturen negativ zu beeinträchtigen. Damit wird erstmals eine monolithische Kombination von Mikroelektronik und Photonik realisierbar. Ein weiteres Beispiel sind MicroLED-Displays. Bei der Technologie, die gegenüber der heutigen Technik eine überlegene Bildqualität bietet, hapert es bislang an der aufwendigen Einzelmontage von Millionen winziger LEDs. Mit unserem Niedertemperaturverfahren besteht das Potenzial, die LEDs direkt auf dem finalen Substrat wachsen zu lassen und diesen Montageschritt komplett zu umgehen. 

Wir haben erst mit der Zeit verstanden, dass wir mit unserem neuen Produktionsansatz vom Follower zum Vorreiter in der Halbleitertechnik werden können.– Dr. Volker Sinhoff,
Managing Director

Diese Innovationshöhe erlaubt es uns, eine Vorreiterrolle im Hinblick auf zukünftige Halbleitergenerationen einzunehmen. Wir möchten Deutschlands Position stärken und mit Element 3-5 zu einem gestalterischen Faktor werden. 

Wie konkret?

Unsere Priorität ist die Stärkung der technologischen Resilienz Europas. Dazu werden wir künftig unsere Technologie nutzen, um Halbleiterwafer in eigenen Produktionsstätten herzustellen, und auf das Ziel einzahlen, 20 Prozent Wertschöpfung in Europa anzusiedeln. Im zweiten Schritt wollen wir gemeinsam mit europäischen Partnern neue Halbleitergenerationen entwickeln und umsetzen. Der Betrieb eigener Fabs erschwert Nachahmung, sichert technologische Führerschaft und ermöglicht durch Kostenvorteile eine wirksame Konkurrenz zu marktbeherrschenden Akteuren.

Aber neben unserer Innovationskraft braucht es dazu auch passende Rahmenbedingungen. Der European Chips Act ist dabei ein wichtiger Schritt, doch international schreitet Wachstum oft schneller und stärker voran. Deutschland sollte sein Innovationspotenzial gezielter nutzen, um – die hierzulande überschaubare Anzahl – an Sprunginnovationen in Wert zu setzen, den industriellen Wandel aktiv mitzugestalten und langfristig Wohlstand und Wettbewerbsfähigkeit zu sichern.

Weitere Informationen unter de.element3-5.com