Berlin, Wettenberg, and Munich, June 26, 2025 – Joint Press Release by IKZ, PVA TePla, and Siltronic
Three leading players in semiconductor research and development – the Leibniz Institute for Crystal Growth (IKZ), the PVA TePla AG, and the Siltronic AG – are combining their expertise in a pioneering project to scale up aluminum nitride (AlN) crystal growth. The project focuses on the fabrication of 4-inch AlN substrates to enable advanced applications in high-power electronics and ultraviolet photonics.
Aluminum nitride (AlN) is an ultra-wide bandgap (UWBG) semiconductor material characterized by outstanding intrinsic properties, including high critical electric field strength, superior thermal conductivity, and optical transparency in the ultraviolet spectrum. These attributes make AlN a highly promising substrate and device material for next-generation power electronic components and UV disinfection technologies, enabling compact, energy-efficient, and thermally robust device architectures.
The project's focus on scaling AlN crystal diameters from 2 to 4 inches addresses a fundamental requirement for transitioning this key material from research-scale to industrial manufacturing environments. The project is set to make a substantial contribution to advancing Europe's sovereignty in the field of semiconductor materials research. AlN-based power electronics enable major efficiency gains in electromobility, renewable energy, and industrial systems. In UV photonics, new opportunities arise in areas such as disinfection (preventing pandemics and water treatment), production technology (material processing), agriculture (yield enhancement), as well as sensors and medical applications.
The partners are leveraging their respective core competencies to jointly develop a market-ready technology for the industrial production of aluminum nitride crystals.
The Leibniz Institute for Crystal Growth (IKZ) brings its long-standing expertise in growing AlN crystals to the project and has a proven 2-inch AlN crystal growth platform. Thanks to its leading position in producing high-quality AlN wafers, the institute is widely acknowledged as a European reference in this field of technology.
Siltronic AG, one of the world’s leading producers of silicon wafers (using both Czochralski and Float Zone methods), contributes its extensive experience in in the research and development of substrates for power electronics and in precision metrology – both of which are crucial for the industrial application of AlN wafers.
PVA TePla AG is an internationally leading provider of high-tech solutions in the fields of material and metrology technology with decades of experience in manufacturing crystal growing systems. With its expertise in the Physical Vapor Transport (PVT) method, particularly based on comprehensive experience from the SiC market, PVA TePla provides the technological equipment foundation for a reliable and reproducible growth process for bulk AlN crystals with industry-relevant diameters. This forms a central prerequisite for scaling and industrializing AlN technology.
Through their collaboration, IKZ, PVA TePla, and Siltronic are firmly demonstrating their commitment to Europe's technological sovereignty and the sustainable development of a semiconductor materials value chain. “The expansion from 2-inch to 4-inch is a crucial milestone in making AlN accessible for mass production”, the project partners explain. “Thanks to the synergies among the partners, we can overcome the technological barriers.”
Contact
Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ)
Kristalline Materialien für Elektronik
Aluminiumnitrid Prototyping
Dr. Carsten Hartmann
Tel. +49 (0) 30 / 246 499 602
E-Mail carsten.hartmann(at)ikz-berlin.de
Stefanie Grüber
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Tel. +49 (0) 30 / 246 499 126
E-Mail stefanie.grueber(at)ikz-berlin.de
Die in dem gemeinsamen Projekt angestrebte Skalierung der AlN-Kristalldurchmesser von derzeit 2 Zoll auf 4 Zoll ist ein entscheidender Schritt zur Industrialisierung und wirtschaftlichen Nutzung dieses Schlüsselmaterials. Das Projekt soll einen maßgeblichen Beitrag zur europäischen Souveränität in der Halbleitermaterialforschung leisten. Leistungselektronik auf AlN-Basis ermöglicht enorme Effizienzsteigerungen in Elektromobilität, erneuerbaren Energien und Industrieanlagen. In der UV-Photonik eröffnen sich neue Chancen etwa bei der Desinfektion zur Vermeidung von Pandemien und zur Wasseraufbereitung, in der Produktionstechnologie zur Bearbeitung von Materialien, in der Landwirtschaft zur Ertragssteigerung sowie in der Sensorik und in der Medizin.
Die Partner nutzen ihre jeweiligen Kernkompetenzen zur gemeinsamen Entwicklung des Projekts und kombinieren ihr Fachwissen, um eine marktreife Technologie für die industrielle Herstellung von Aluminiumnitrid-Kristallen zu entwickeln.
Das Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ) bringt seine langjährige Erfahrung in der Züchtung von AlN-Kristallen in das Projekt ein und verfügt über eine etablierte 2-Zoll-Basistechnologie. Aufgrund seiner führenden Rolle in der Herstellung qualitativ hochwertiger AlN-Wafer gilt das Institut als europäische Referenz in diesem Technologiefeld.
Die Siltronic AG, als einer der weltweit führenden Hersteller von Silizium-Wafern (Czochralski- und Float-Zone-Verfahren), stellt ihre tiefgehenden Erfahrungen in der Forschung und Entwicklung von Substraten für die Leistungselektronik und in der Präzisionsmetrologie zur Verfügung, die für die industrielle Nutzung von AlN-Wafern entscheidend sind.
Die PVA TePla AG ist ein international führender Anbieter von High-Tech-Lösungen in den Bereichen Material- und Messtechnik mit jahrzehntelanger Erfahrung im Bau von Kristallzuchtanlagen. Mit ihrer Expertise im Physical Vapor Transport (PVT)-Verfahren, insbesondere basierend auf umfangreichen Erfahrungen aus dem SiC-Markt, liefert PVA TePla die technologische Anlagenbasis für einen zuverlässigen und reproduzierbaren Züchtungsprozess für AlN-Volumenkristalle mit industriell relevanten Durchmessern. Diese bildet eine zentrale Voraussetzung für die Skalierung und Industrialisierung der AlN-Technologie.
Mit diesem gemeinsamen Projekt setzen IKZ, PVA TePla und Siltronic ein starkes Zeichen für die technologische Zukunftsfähigkeit Europas und die Entwicklung einer nachhaltigen Wertschöpfungskette für Halbleitermaterialien. „Die Erweiterung von 2 auf 4 Zoll ist ein wichtiger Meilenstein, um AlN für die Massenproduktion zugänglich zu machen“, erklären die Projektpartner. „Dank der Synergien der Partner können wir die technologischen Hürden überwinden.“
Kontakt
Leibniz-Institut für Kristallzüchtung (IKZ)
Kristalline Materialien für Elektronik
Aluminiumnitrid Prototyping
Dr. Carsten Hartmann
Tel. +49 (0) 30 / 246 499 602
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Stefanie Grüber
Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
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