Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik

Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF
Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik
Kategorie:	Forschungseinrichtung
Träger:	Fraunhofer-Gesellschaft
Rechtsform des Trägers:	Eingetragener Verein
Standort der Einrichtung:	Freiburg im Breisgau
Art der Forschung:	Angewandte Forschung
Grundfinanzierung:	Bund (90 %), Länder (10 %)
Leitung:	Oliver Ambacher
Mitarbeiter:	ca. 240
Homepage:	www.iaf.fraunhofer.de

Das Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF ist eine Einrichtung der Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V. (FhG) und hat seinen Sitz in Freiburg im Breisgau. Das IAF ist ein führendes Forschungs- und Technologieinstitut auf dem Gebiet der mikro- und nanostrukturierten Verbindungshalbleiter und des Diamant. Es konzentriert sich auf die Erforschung und Entwicklung von mikro- und optoelektronischen Schaltungen, Modulen und Systemen mit Anwendungen in der Sicherheits- und Kommunikationstechnik sowie der Umwelt- und Medizintechnik. Ein besonderer Schwerpunkt der Forschungsaktivitäten liegt auf dem Gebiet des neuen Halbleitermaterials Galliumnitrid (GaN), welches ein erhebliches Potential für die effizientere Nutzung elektrischer Energie verspricht.

Geschichte

Das Fraunhofer IAF wurde am 1. Juli 1957 als viertes Institut der Fraunhofer-Gesellschaft unter dem Namen „Institut für Elektrowerkstoffe“ (IEW) aus dem Institut für physikalische Chemie der Universität Freiburg heraus gegründet. Aufgabenstellung war es, die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Stoffen zu untersuchen, „soweit sie für Werkstoffe mit elektrischen Zwecken in Betracht kommen“. In einem zweiten Forschungsansatz sollte sich das Institut mit Fragen der Halbleitertechnik befassen und dabei Lumineszenzerscheinungen untersuchen.

Leitbild

Die Forschungsarbeiten des Fraunhofer IAF orientieren sich an den gesellschaftlich relevanten, elementaren Bedürfnissen der Menschen nach Energie, Sicherheit, intakter Umwelt, Gesundheit und Kommunikation. Dies führte 2008 zur Formulierung der 5-S-Strategie des Instituts:

• Schutz der Erde
• Sicherheit für Leben & Lebensqualität
• Schonung von Energieressourcen
• Schaffung von Arbeitsplätzen
• Services für die Kommunikationsgesellschaft

Forschung und Entwicklung

Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten des Fraunhofer IAF gliedern sich in die folgenden Geschäftsfelder:

• Millimeterwellen-Schaltungen: Eine große Bandbreite von monolithisch integrierten Mikrowellen- und Millimeterwellen-Schaltungen (MMICs) auf Basis der III-V-Verbindungshalbleiter werden in modernster HEMT-Technologie entwickelt. Mit Arbeitsfrequenzen zwischen 1 GHz und 0,5 THz bieten diese integrierten Schaltungen eine hohe Funktionalität bei kleinen Chipflächen und kostengünstiger Herstellung. Anwendungen: Schnelle Datenübertragung, Sicherheitsportale und Terahertz-Radar.

• GaN HF-Leistungselektronik: Basierend auf dem neuen Halbleitermaterial mit großem Bandabstand Galliumnitrid (GaN) und verwandter Materialien werden Leistungstransistoren und monolithisch integrierte Schaltungen (MMICs) in fortschrittlicher HEMT-Technologie entwickelt. Diese äußerst robusten Bauelemente besitzen höchste Effizienz, Leistungsdichten und Linearität bei einem Frequenzspektrum welches von einigen MHz bis über 100 GHz reicht. Anwendungen: Radartechnik, Mobilfunk und Hochfrequenzgeneratoren.

• Infrarot-Detektoren: Innovative Infrarot-Detektoren mit höchster thermischer und räumlicher Auflösung basierend auf InAs/GaSb Übergitterstrukturen oder Quanten-Topf-IR-Detektoren (QWIPs) werden für Wärmebildkameras im Wellenlängenbereich von 3-5 µm (mittleres Infrarot, MWIR) und 8-12 µm (langwelliges Infrarot, LWIR) entwickelt. Anwendungen: Aufklärungstechniken, hochauflösende Thermographie und Umweltmesstechnik.

• Halbleiterlaser und Leuchtdioden: Neuartige Halbleiterlaser, Leuchtdioden (LEDs), Quantenkaskadenlaser und optisch gepumpte Halbleiter-Scheibenlaser werden entwickelt. Diese überdecken einen großen Spektralbereich, der vom UV (350 nm) bis zum mittleren Infrarot (12 µm) reicht. Anwendungen: Gefahrstoff-Detektion, Analyse und Therapie und Beleuchtung.

• Mikro- und Nanosensoren: Fortschrittliche Mikro- und Nanosensoren, basierend auf Halbleitern mit großem Bandabstand, wie Diamant, den Gruppe-III-Nitriden sowie In₂O₃, SnO₂, ZnO sowie Ga₂O₃ stehen im Fokus dieses neuen Geschäftsfelds. Anwendungen: Medizinische Diagnostik, Natur- und Umweltschutz und Gas- und Flüssigkeitsanalytik.

Kooperationen

Das Fraunhofer IAF ist Mitglied in den beiden Fraunhofer-Verbünden Mikroelektronik (VµE) und Verteidigungs- und Sicherheitsforschung (VVS).

Der Direktor des Instituts, Prof. Oliver Ambacher ist gleichzeitig Inhaber des Lehrstuhls „Verbindungshalbleiter Mikrosysteme“ am Institut für Mikrosystemtechnik an der Universität Freiburg.

Infrastruktur

2008 hatte das Fraunhofer IAF eine Belegschaft von 240 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern, davon 112 Wissenschaftler und Ingenieure. Für die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten standen 26 Mio. € zur Verfügung. Ein Forschungsgebäude mit 8.000 m² Labor- und Büroflächen sowie 800 m² Reinraumfläche für Epitaxie und Prozesstechnologie steht zur Verfügung. Die Forschungs- und Entwicklungsdienstleistungen des Instituts sind nach DIN EN ISO 9001:2000 zertifiziert.

Weblinks

• Homepage des Fraunhofer-Instituts für Angewandte Festkörperphysik
• Homepage der Fraunhofer-Gesellschaft (FhG)

48.0274587.845059

Koordinaten: 48° 1′ 39″ N, 7° 50′ 42″ O