Halbleitertechnik: Forschung für die LED-Lichtrevolution

Die Welt des künstlichen Lichtes ist im Umbruch: Zunehmend löst LED-Technologie herkömmliche Glühlampen und Leuchtstoffröhren ab. Experten sprechen von einer Revolution in der Beleuchtungstechnik, die sich nicht nur auf die Wohnung oder das Fahrzeug beschränkt, sondern auch neue Möglichkeiten in der Kommunikations- und Medizintechnik eröffnet.

Zur Erforschung und Weiterentwicklung der LED-Technologie wurde am 12. März 2015 der Startschuss für ein neues Forschungszentrum an der Technischen Universität Braunschweig gegeben.

„Wir reden von nichts Geringerem als einer Revolution in der Beleuchtungstechnik, die im besten Wortsinn nicht nur in alle alltäglichen Lebensbereiche, sondern auch in die Anwendungsentwicklung und Grundlagenforschung zurückstrahlt“, erklärt Prof. Andreas Waag von der Technischen Universität Braunschweig.

Waag ist Leiter des Instituts für Halbleitertechnik, an dem auch das neue Forschungszentrum „ec²“ angesiedelt ist. „Mit dem ec² werden wir in der Lage sein, künftig noch besser die LED-Technologie auf höchstem internationalem Niveau zu erforschen und weiterzuentwickeln“, so Prof. Waag weiter.

Das „epitaxy competence center (ec²)“ wurde seit Ende 2013 mit Unterstützung des Landes Niedersachsen und dem Industriepartner OSRAM Opto Semiconductors GmbH an der TU Braunschweig aufgebaut und nimmt nun den Forschungsbetrieb auf. „Wir freuen uns über die Unterstützung von einem der weltweit größten LED-Hersteller und Technologieführer der Branche.

Mit dem neuen Forschungszentrum nimmt die langjährige und vertrauensvolle Zusammenarbeit Gestalt an, die wir künftig auf noch höherem Niveau fortsetzen“, erklärt Waag. Bereits seit mehreren Jahren arbeitet das Institut für Halbleitertechnik mit dem süddeutschen LED-Hersteller in unterschiedlichen Forschungsprojekten zusammen.

Gemeinsames Ziel: Erforschung und Entwicklung dreidimensionaler LEDs

Eines dieser Forschungsprojekte, das mit dem ec² weiter verfolgt werden wird, ist die Entwicklung von „3D-LEDs“, also Leuchtdioden, bei denen das Halbleitermaterial eine dreidimensionale Struktur aufweist. „Wenn wir uns vorstellen, dass moderne Industrienationen circa 20 Prozent ihrer elektrischen Energie für Beleuchtung aufwenden und LEDs rund zehn Mal effektiver als herkömmliche Leuchtmittel sind, dann sprechen wir mit Recht von einer Zukunftstechnologie“, erklärt Dr. Sönke Fündling, Leiter des ec²-Forschungszentrums und ergänzt:

„Es gibt unterschiedliche Ansätze zur Weiterentwicklung der LED-Technologie. Wir gehören zu den weltweit wenigen Einrichtungen, die dreidimensionale Leuchtdioden erforschen und entwickeln.“ Die LED-Technologie, so Fündling, basiere auf der Herstellung künstlicher kristalliner Schichten und Strukturen, der so genannten Epitaxie.

Bei gebräuchlichen LEDs werden diese Kristallstrukturen flach auf einem Trägermaterial aufgebracht. Im neuen Braunschweiger Zentrum wollen die Braunschweiger LED-Experten nun auf derselben Fläche Kleinststrukturen in die Höhe „bauen“, um so insgesamt eine größere Oberfläche und damit eine entsprechende Leistungssteigerung zu erhalten, erläutert ec²-Leiter Sönke Fündling.

Zum “epitaxy competence center (ec²)”

Das epitaxy competence center (ec²)“ am Institut für Halbleitertechnik wurde mit insgesamt etwa zwei Millionen Euro zu gleichen Teilen von der Technischen Universität Braunschweig zusammen mit dem Niedersächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kultur sowie dem Industriepartner OSRAM Opto Semiconductors GmbH finanziert.

Es ermöglicht die Erforschung und Entwicklung auf dem aktuellen Stand der Technik und verfügt dafür über eine Metallorganische Gasphasen-Epitaxie-Anlage (MOVPE), in der auf bis zu acht 4-Zoll-Substraten gleichzeitig Halbleiterschichten und -Strukturen auf Gallium-Nitrid-Basis hergestellt werden können. Das ec² ist bereits in verschiedenen Projekten zur Grundlagenforschung der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Bundesministeriums für Bildung und Forschung mit einem Gesamtumfang von rund zwei Millionen Euro eingebunden und in die universitäre Ausbildung integriert.

Kontakt

Prof. Dr. rer. nat. Andreas Waag
Dr.-Ing. Sönke Fündling
epitaxy competence center (ec²)
Institut für Halbleitertechnik
Technische Universität Braunschweig
Hans-Sommer-Straße 66
38106 Braunschweig
Tel.: 0531/391- 3774
E-Mail: IHT@tu-braunschweig.de
www.tu-braunschweig.de/iht

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