Fraunhofer IAF amplia l'infrastruttura di ricerca per le tecnologie dei semiconduttori

Il Fraunhofer IAF ha ampliato la sua infrastruttura di ricerca all'avanguardia per le tecnologie dei semiconduttori con una nuova sala MOCVD (davanti) e un nuovo edificio di laboratorio (dietro). © Fraunhofer IAF / Fraunhofer IAF ha ampliato la sua infrastruttura di ricerca all'avanguardia per le tecnologie dei semiconduttori con una nuova sala MOCVD (davanti) e un nuovo edificio di laboratorio (dietro). © Fraunhofer IAF

Il 30 giugno 2022 sono stati ufficialmente inaugurati i nuovi edifici di ricerca del Fraunhofer IAF. © Fraunhofer IAF / Il 30 giugno 2022, i nuovi edifici di ricerca del Fraunhofer IAF sono stati ufficialmente inaugurati. © Fraunhofer IAF

Il Fraunhofer IAF ha ampliato la sua infrastruttura di ricerca all'avanguardia e migliorato ulteriormente le condizioni per lo sviluppo di tecnologie dei semiconduttori innovative e sostenibili. Con il supporto del governo federale, dello stato del Baden-Württemberg e del BMVg sono stati costruiti un edificio per laboratori e una sala MOCVD, attraverso i quali l'istituto può intensificare le sue attività nei settori dell'optoelettronica, delle tecnologie quantistiche e delle scienze dei materiali. L'inaugurazione ufficiale delle nuove strutture si è svolta il 30 giugno 2022.

Due nuovi edifici di ricerca consentono ai ricercatori dell'Istituto Fraunhofer per la Fisica dello Stato Solido Applicata IAF di continuare a sviluppare tecnologie innovative basate su semiconduttori composti, all'avanguardia. Con il nuovo edificio per laboratori di misurazione optoelettronica e sensori quantistici, e con la nuova sala per la deposizione chimica di vapori di metallo-organici (metal organic chemical vapor deposition, MOCVD), l'istituto getta le basi per lo sviluppo strategico delle sue competenze principali. Le nuove strutture, finanziate con fondi del governo federale, dello stato del Baden-Württemberg e del Ministero della Difesa tedesco (BMVg), sono state inaugurate ufficialmente il 30 giugno 2022 e rispettano elevati standard di efficienza energetica, sostenibilità e dinamismo edilizio.

Inaugurazione ufficiale dell'edificio di laboratorio e della sala MOCVD

Il responsabile dell'infrastruttura di ricerca, Dr. Martin Walther, illustra il grande valore aggiunto delle nuove strutture per l'istituto come segue: «Con i nuovi laboratori, i nostri ricercatori dispongono di condizioni di ricerca ancora migliori. In particolare, i laboratori applicativi per i sensori quantistici e la spettroscopia laser ampliano significativamente le possibilità di collaborazione con partner industriali e di ricerca. Grazie alla nuova sala MOCVD, abbiamo inoltre potuto espandere il nostro parco di sistemi epitassiali, migliorare ulteriormente la qualità e la riproducibilità dei materiali e garantire un funzionamento molto più efficiente.» Il direttore generale dell'istituto, Prof. Dr. Rüdiger Quay, sottolinea inoltre: «Sono molto felice che gli edifici superino i requisiti della normativa sull'efficienza energetica (EnEV) e presentino componenti a emissioni di CO2 neutre. Questo rappresenta un segnale importante per il nostro obiettivo di raggiungere la neutralità climatica entro il 2030, in collaborazione con la società Fraunhofer.»

Tra i discorsi ufficiali in occasione dell'inaugurazione, sono intervenuti Rüdiger Quay e il sindaco di Freiburg, Prof. Dr. Martin Haag. Insieme alla direttrice generale della Freiburg Wirtschaft Touristik Messe GmbH & Co. KG (FWTM), Hanna Böhme, hanno tagliato il nastro. Tra gli ospiti invitati figuravano rappresentanti di vari istituti Fraunhofer, Gabriele Rolland del Landtag del Baden-Württemberg, Prof. Dr. Stefan Glunz e Prof. Dr. Frank Balle dell'Istituto per i Sistemi Tecnici Sostenibili (INATECH) dell'Università di Freiburg, Prof. Dr. Jürgen Wöllenstein, JProf. Dr. Matthias Kuhl e Prof. Dr. Stefan Rupitsch dell'Istituto di Microtecnica (IMTEK) dell'Università di Freiburg, nonché l'architetto e l'architetto delle nuove strutture, Ann-Kathrin Goerke e Matthias Solbach.

Condizioni di ricerca ottimali e costruzione sostenibile

Nel nuovo edificio di laboratorio sono disponibili complessivamente 22 laboratori su 900 m2 di superficie utile, progettati per essere altamente resistenti alle vibrazioni e adatte all'impiego di apparecchiature estremamente sensibili alle vibrazioni. Rispettano le linee guida B e C delle cosiddette Vibrazione Criteria (VC), rendendoli ideali ad esempio per l'uso di microscopi con ingrandimenti fino a 1000 volte o di apparecchi di litografia e ispezione con larghezze di struttura fino a 3 o 1 µm. Ciò garantisce l'uso a lungo termine di tecnologie di misurazione avanzate per strutture sempre più piccole e permette di approfondire la ricerca e lo sviluppo di sensori quantistici come magnetometri a sonda raster, a campo ampio e a soglia laser, oltre a sensori laser e innovativi semiconduttori laser.

La sala MOCVD di nuova costruzione offre spazio a cinque impianti all'avanguardia, con cui il Fraunhofer IAF può espandere in particolare le sue attività epitassiali nel settore dei semiconduttori a banda larga. Tra i quattro impianti esistenti, trasferiti dalla cleanroom dell'edificio principale, si è aggiunto un nuovo impianto specificamente dedicato alla deposizione di nitruro di gallio alluminio (AlGaN) ad alto contenuto di alluminio. La nuova apparecchiatura raggiunge temperature fino a 1400 °C, migliorando la qualità e l'omogeneità dei cristalli. Vantaggi derivano anche dall'equipaggiamento della sala, dotata di sistemi autonomi di trattamento rigenerativo, che consentono processi di produzione più efficienti dal punto di vista energetico e più sostenibili.

Con un consumo energetico primario di 388 kWh/(m2a) per l'edificio di laboratorio e di 245 kWh/(m2a) per la sala MOCVD, entrambi i nuovi edifici rispettano i requisiti della normativa EnEV per strutture industriali comparabili. Particolarmente ecologici sono anche i pavimenti di entrambi gli edifici, riciclabili al termine della loro vita utile. Sono rivestimenti realizzati con materie prime naturali e di produzione tedesca, con un ciclo di produzione a emissioni di CO2 neutre. Solo nella sala MOCVD, i pavimenti hanno compensato 47 tonnellate di CO2.