Verbundprojekt: Technologien für energieeffiziente Indiumphosphid-basierte Hochfrequenzelektronik - Move2THz -

Zukünftige Hochfrequenzsysteme (HF-Systeme) im Bereich von 20 GHz bis 1 THz erfordern Transistortechnologien, die hohe Grenzfrequenzen bei gleichzeitig hoher Durchbruchspannung, hoher Linearität und gutem Rauschverhalten besitzen. Hierfür ist das Indiumphosphid Materialsystem hervorragend geeignet. Heterostruktur-Bipolartransistoren basierend auf komplexen Schichtstrukturen, die gitterangepasst auf InP Substraten epitaxiert werden, weisen die benötigten Grenzfrequenzen auf und besitzen aufgrund der Bandlücke des InP Materials hohe Durchbruchspannungen. Zur Herstellung dieser InP-HF-Chips wird Halbleitermaterial benötigt, das in Epitaxieverfahren in einkristalliner Form abgeschieden wird. Die Funktion des Bauelements wird durch die Schichtfolge bestimmt. Zur kommerziellen Anwendung muss diese Technologie zu größeren Waferdurchmessern von 200 und 300 mm skaliert werden, um in großindustriellen Chipfabriken eingesetzt werden zu können. Im Verbundprojekt werden die benötigten Substrate entwickelt. AIXTRON erforscht die zugehörige MOCVD-Prozess- und Reaktortechnologie. Hier stehen insbesondere die Erforschung der Technologien für große Waferdurchmesser sowie der Besonderheiten der InPoSi-Hybridsubstrate im Fokus. Dies bedingt die numerische Simulation der Prozesse und Anlagendesigns zur Optimierung von Temperaturverteilungen und -gradienten sowie die Verteilung der Gase im Reaktor, um den mit größeren Waferdurchmessern einhergehenden längeren Verarmungskurven der Präkursoren gerecht zu werden. Ebenso werden Aspekte der späteren Massenfertigung adressiert, indem die Anforderungen an das automatisierte Handling der InP- und InPoSi-Substrate mit großen Waferdurchmessern untersucht und in Hardware implementiert werden. Des Weiteren wird eine paneuropäische Wertschöpfungskette etabliert, um Europa hinsichtlich der Versorgung mit den zukunftsträchtigen InP-Halbleitern autark zu machen.