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Applikationslabore (EFRE)

Applikationslabor III/V-Komponenten für Aerospace

Die Luft- und Raumfahrt gewinnt zunehmend an Bedeutung für Wirtschaft, Wissenschaft und Sicherheit. Sie treibt Innovationen in Schlüsseltechnologien wie Elektronik, Photonik und Quantentechnologien voran. Das Projekt „Applikationslabor III/V-Komponenten für Aerospace“ zielt darauf ab, die Forschungsaktivitäten am FBH systematisch für die Luft- und Raumfahrt nutzbar zu machen. Es wird vom Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) mit 3 Millionen Euro gefördert und hat eine Laufzeit von drei Jahren (Oktober 2024 bis Juni 2027).

Das FBH verfügt über einzigartige Kompetenzen im Bereich der III/V-Halbleiter und den zugehörigen Technologien in Höchstfrequenztechnik, Photonik und Quantenphysik. Diese Fähigkeiten haben bereits zu Beteiligungen an Projekten in den Bereichen Satellitennavigation, Kommunikation und Weltraumforschung geführt. Beispiele hierfür sind Diodenlaser-Pumpmodule für Laserkommunikationsterminals auf Satelliten sowie gepulste Pumpmodule für ein LIDAR-System zur Methanerkennung in der Atmosphäre. Mit der Entwicklung ultra-schmalbandiger Lasermodule hat das FBH zudem bahnbrechende Experimente zur Quantensensorik und die erste Demonstration optischer Atomuhren auf Höhenforschungsraketen ermöglicht.

Ein männlicher Techniker, der eine 5-Achs-Fräsmaschine bedient.
Präzise Fertigung von komplexen Bauteilen
Modul mit verschiedenen elektronischen Komponenten, darunter Motoren, Platinen und Kabel. Der Innenraum ist aus Metall.
Fasergekoppeltes Rubidium-Modul (auf Texus51-Rakete eingesetzt)
Detailreiche Aufnahme eines elektronischen Bauteils in einem goldfarbenen Gehäuse. Es sind verschiedene Komponenten wie Kabel, Schalter und Platten sichtbar.
Mikro-integrierter Extended Cavity Diode Laser Master Oscillator Power Amplifier (ECDL-MOPA) für präzise Jod-Spektroskopie im Weltraum © FBH / schurian.com
 

Das Applikationslabor für III/V-Komponenten soll die technischen und personellen Ressourcen des FBH stärken und die regionale Wirtschaft durch die enge Zusammenarbeit mit lokalen Unternehmen fördern. Dafür wird die technische Infrastruktur des FBH um spezielles Equipment erweitert, um den hohen Anforderungen an Präzision, Qualität und Produktsicherheit in der Luft- und Raumfahrt gerecht zu werden.

Zielgruppe des Vorhabens sind Unternehmen und Institutionen in der Luft- und Raumfahrt sowie deren Zulieferer. Es trägt dazu bei, technologisches Potenzial in konkrete Projekte zu überführen und die Wertschöpfung in der Region zu steigern.

Applikationslabor III/V-Komponenten für Lasertechnik und Elektronik

Seit vielen Jahren transferiert das FBH seine Forschungsresultate erfolgreich an Unternehmen der Wirtschaft, insbesondere in Berlin und Brandenburg. Auf diese Weise hat das Institut eine umfassende Kompetenz in diesem Bereich etabliert. Im Rahmen des Applikationslabors „III/V-Komponenten für Lasertechnik und Elektronik“ wurde der Reifegrad der verfügbaren Technologien erhöht und damit das Leistungsspektrum des FBH noch stärker in Richtung der industriellen Anwendung entwickelt. Von Oktober 2017 bis 2022 flossen insgesamt 5,8 Millionen Euro Fördermittel aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) an das FBH.

Eine Person in einem grünen Schutzanzug bedient einen Monitor an einer großen, metallischen Maschine in einem Reinraum. Im Hintergrund ist eine weitere Person zu sehen, die ebenfalls Schutzausrüstung trägt.
Prozessierung von Wafern im Reinraum des FBH
Eine Hand mit einem weißen Handschuh hält einen runden Siliziumwafer. Der Wafer hat eine goldene, gestreifte Oberfläche mit quadratischen Mustern.
Prozessierter Wafer mit monolithisch-integrierten InP-HBT-Schaltungen
Eine glänzende, goldene Metallplatte mit zwei parallelen, flachen Elementen in der Mitte. Darüber befinden sich mehrere Schrauben.
GaAs-Hochleistungs-Breitstreifenlaser, Einzelemitter auf CCP-Mount
Zwei Arbeiter montieren eine große Glas-Tür in einer Fassade. Einer steht auf einem Gerüst und arbeitet an der oberen Kante, während der andere kneelt und die Verbindung prüft.
Die Tür zum Reinraum muss verbreitert werden, damit die neuen Anlagen in das erweiterte Applikationslabor hineintransportiert werden können

Das Projekt umfasste sowohl Investitionen zum Ausbau der technologischen Infrastruktur als auch Halbleiter-Technologie-Runs, um die Anlagen einzufahren und die Stabilität der Prozesse zu erhöhen. Zum einen wurde die Epitaxie-Basis mit einem Multi-Wafer-Reaktor für GaAs-Laserdioden und der zugehörigen Analysetechnik erweitert. Zum anderen Halbleiterprozesse für GaAs-Laser sowie für die GaN- und InP-Elektronik weiterentwickelt. Hinzu kam der Ausbau der Aufbau- und Verbindungstechnik für Laserdioden und Elektronik-Chips. Außerdem ging es um die Digitalisierung des Reinraums. Dazu wurden die Prozesssteuerung und Datenerfassung auf eine elektronische Version umgestellt.

Ausbau des Applikationslabors III/V-Komponenten für Lasertechnik und Elektronik – Reinraumumbau

Mit der Einrichtung des Applikationslabors baut das FBH seine technologische Basis stark aus. Es nutzt dafür auch einen bestehenden Reinraum in direkter Nähe zum FBH. Mithilfe des Vorhabens "Ausbau des Applikationslabors III-V-Komponenten für Lasertechnik und Elektronik-Reinraumumbau", das aus weiteren Fördermitteln aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) in Höhe von 4,47 Millionen Euro für einen Zeitraum von Oktober 2018 bis September 2022 finanziert wurde, konnten umfangreiche Auf- und Nachrüstungen sowie gerätebezogene Installationen vorgenommen werden. Damit wurden die technischen Anlagen im neuen Reinraum qualitativ auf das notwendige Level gebracht und der Ausbau des Applikationslabors gewährleistet.

  • Flagge der Europäischen Union, umgeben von gelben Sternen auf blauem Hintergrund. Darunter stehen die Worte „EUROPEAN UNION“ und „European Regional Development Fund“.