2026年7月8日，弗劳恩霍夫IISB（Fraunhofer IISB）与PVA TePla AG在联合实验室中汇集各自专长，共同致力于氮化铝晶体的生产。作为欧洲首创，这一合作使得直径为两英寸的单晶AlN衬底能够以工业支持的小批量方式生产，用于研发目的。这显著改善了AlN衬底在欧洲的供应状况，从而加速了基于AlN的器件与系统的开发及其向工业应用的转化。
图 2英寸氮化铝晶体 - 生长于弗劳恩霍夫IISB与PVA TePla的联合实验室
氮化铝是下一代高性能电子产品最有前景的材料之一。作为一种超宽禁带半导体，AlN为光子学、电力电子、高频电子以及在极端条件下运行的电子设备开辟了新的可能性。迄今为止，高质量、大面积且成本效益高的AlN衬底的短缺一直制约着基于AlN的电子系统的开发。
“通过联合实验室，我们正在为确保来自欧洲的AlN衬底的可靠供应奠定基础，从而为下一代高性能AlN器件开辟新的前景，”弗劳恩霍夫IISB氮化物材料组组长、负责AlN材料开发的Sven Besendörfer博士表示。“通过与PVA TePla合作，我们贡献了在工业晶体生长方面的专业知识，从而为向具体应用的转移创造了先决条件。”
在联合实验室中，弗劳恩霍夫IISB利用其专有的PVT工艺技术生产2英寸AlN块状晶体。在此过程中，AlN粉末在超过2000°C的高温下在坩埚中升华，并沉积在籽晶上。PVA TePla为此提供PVT系统，这些系统已用于全球直径8英寸碳化硅晶体的生产，现已针对2英寸AlN晶体的生长进行了特别适配。得益于弗劳恩霍夫IISB贡献的工艺专业知识，PVA TePla团队能够在其自有设施中快速生产出质量相当的AlN晶体。联合实验室专注于稳定的小批量生产2英寸AlN晶体。目前正在逐步提升产量，以系统性地优化工艺稳定性、可重复性、良率和成本结构。
“通过氮化铝，我们正在积极塑造继SiC之后的下一代技术，”PVA TePla研发副总裁Jan Pfeiffer博士解释道。“通过联合实验室，我们可以直接将我们的设备专业知识与弗劳恩霍夫IISB的工艺知识相结合，从而能够尽早向全球客户提供面向市场的解决方案。我们的共同目标是通过合适的衬底来刺激AlN领域的市场发展，并作为技术合作伙伴，以合适的设备和相应的工艺专业知识支持希望进入该领域的企业。”
在联合实验室中生产的AlN晶体，在弗劳恩霍夫IISB被进一步加工成可用于外延的AlN衬底，并通过LZE GmbH具体转移到工业开发和规模化进程中。凭借其尖端技术市场平台，LZE GmbH为企业和研究机构提供了全球独特且开放的AlN衬底获取渠道。通过这种方式，确保面向大规模工业市场的有前景的应用能够更快地推向市场。
与此同时，弗劳恩霍夫IISB正在推进4英寸以及未来6英寸AlN技术的开发。因此，联合实验室为中长期的衬底尺寸扩展奠定了基础。