Verbundvorhaben: GREEN-EPITAXY - Erforschung der Niedertemperaturepitaxie als Basis für eine ressourcenschonende Halbleiterproduktion und Wegbereiter energieeffizienter Konsumgüter; Teilvorhaben: Entwicklung weiterer Materialsysteme für die Niedertemperaturepitaxie
Zeitraum
2024-06-01 – 2027-05-31
Bewilligte Summe
13.075.814,45 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN4085A
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Elektrotechnik [EA3253]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)
Förderprogramm
Energie
Ziel ist die Erforschung der Niedertemperaturepitaxie (NTE) als Basis für eine ressourcenschonende Halbleiterproduktion und Wegbereiter für energieeffiziente Konsumgüter. Der Verbund besteht aus der ELEMENT 3-5 GmbH (Koordinator), dem Fraunhofer IPT sowie der NMWP Management GmbH. Aktuell werden zur Herstellung von Verbindungshalbleitern extrem hohe Prozesstemperaturen (>1000 °C) und toxische Gase benötigt. Neben der Umweltbelastung führen der hohe Energie- und Gaseinsatz in Verbindung mit begrenztem Durchsatz zu hohen Fertigungskosten. Die NTE arbeitet hingegen bei einer Prozesstemperatur von 300 °C. Sie benötigt lediglich 10% des Prozessgas- und Energieeinsatzes unter Verzicht auf toxische Gase. Zusammen mit einer zehnfach höhere Anlagenkapazität reduzieren sich die Fertigungskosten signifikant, so dass erstmalig ein Übergang auf effizientere Verbindungshalbleiter in Massenmärkten möglich wird – ein enormer Hebel für Energieeffizienz und -einsparung. Mit einem Einsatz der NTE in der Halbleiterproduktion wird die Energieeffizienz auf Produktions- und Produktebene daher signifikant gesteigert. Die kostenintensive und risikobehaftete Erforschung der Materialsysteme übersteigt ohne Förderung jedoch die Kapazität von KMUs. Die ELEMENT 3-5 GmbH ist Erfinder der NTE und erforscht im Vorhaben neue Materialsysteme. Das Fraunhofer IPT entwickelt Automatisierungsansätze und Methoden zur Substratstrukturierung. Die NMWP Management GmbH konzentriert sich auf Technikfolgenabschätzung und evaluiert Potentiale für Folgeindustrien und deren Ansiedlung. Auf Basis der zu entwickelnden Prototypen werden in der Folge Serienmaschinen abgeleitet, die zur Halbleiterproduktion genutzt werden. In einem Open-Lab-Ansatz werden Folgeindustrien motiviert, ihre zukünftigen Produkte prototypisch herzustellen.