GallEff-Verbesserung der Galliumaterialeffizienz bei der Galliumarsenidsubstrat- und LED-Herstellung

Das wesentliche Projektziel liegt in der Entwicklung von Verfahren zum effektiven und ressourcenschonenden Materialeinsatz von Gallium in Galliumarsenid-Halbleitersubstraten (GaAs) mit Durchmessern zwischen 100 und 150mm, sowie deren Einsatz zur Herstellung von energiesparenden Leuchtdioden.

Gallium ist Schlüsselrohstoff für die Optoelektronik (u.a. LEDs, Laserdioden), integrierte Schaltungen (analog und digital), einschließlich der Hochfrequenztechnik in allen satellitengestützten Systemen. Es spielt eine zunehmende Rolle für Entwicklungen auf dem Gebiet magnetischer Werkstoffe sowie für Dünnschicht-Solarzellen. Die von der Europäischen Kommission berufene „Ad-hoc Working Group on defining critical raw materials“ stuft Gallium als ein Metall mit hoher wirtschaftlicher Bedeutung sowie hohen Versorgungsrisiken für die EU ein.

Im Projekt werden neue Ansätze für alle Herstellungsschritte eines Galliumarsenid-Substrates von der Kristallzüchtung über das Kristalltrennen bis hin zum Oberflächenfinish hinsichtlich des Materialeinsatzes erforscht. So wird die Realisierung eines Substrates mit einem Durchmesser von 150mm und einer verringerten Dicke von etwa 450µm angestrebt. Für die Weiterverarbeitung solcher materialeffizienten Substrate müssen die Technologien für die Herstellung von Leuchtdioden wie Epitaxie und Chipprozessierung, entscheidend verbessert werden. Auf das Handling der extrem dünnen GaAs-Wafer muss  besonderes Augenmerk gelegt werden, um eine wirtschaftliche Verwertung der Projektergebnisse  realisieren zu können.

Ein weiterer Schwerpunkt bildet die Analyse der Abfallströme aus der Fertigung und der Versuch Gallium mittels effizienter Recycling-Methoden zurückzugewinnen.

Die Projektpartner optimieren die Wertschöpfungskette vom Rohmaterial bis hin zur fertigen Leuchtdiode. Die zwei Industriepartner werden durch ein Fraunhofer-Institut THM unterstützt, das neue Kristalltrennverfahren zur effizienten Materialausnutzung entwickelt.

 

Poster des Projektes (Sept. 2014)



Koordinator: Dr. rer. nat. Stefan Eichler, Freiberger Compound Materials Gesellschaft mit beschränkter Haftung

 Projektpartner (Karte):

  • Freiberger Compound Materials Gesellschaft mit beschränkter Haftung
  • OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung
  • Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE)

Laufzeit: 01.02.2013 bis 31.01.2016

 FKZ: 03X3568

 

Aktuelle Pressemitteilung unter: 

www.matressource.de/fileadmin/training/GallEff/PM_Osram_6Zoll_Umstellung_rote_gelbe_LED_dt.pdf