Konkurrenzfähige Bauelemente – UVC-LEDs mit hoher Injektionseffizienz

16.12.2015

Ausgangsleistung, Spannung und Spektrum einer 265 nm LED
Ausgangsleistung, Spannung und Spektrum einer 265 nm LED, die in Flip-Chip-Geometrie auf einen AlN-Keramikträger montiert wurde

Unsere Partner die Technische Universität Berlin und das Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) haben im Rahmen des Projektes »Hocheffiziente UVC-LEDs begonnen, UV-LEDs mit einer Emission bei 265 nm zu entwickeln. Durch eine sorgfältige Optimierung der Strominjektionseffizienz ist es gelungen, konkurrenzfähige Bauelemente zu realisieren. Alle LED-Strukturen basieren auf epitaktisch-lateral überwachsenen (ELO) AlN-Saphir-Templates, deren Dichte an durchstoßenden Versetzungen im Vergleich zu konventionellen planaren AlN-Templates reduziert ist. Dies erlaubt eine erhöhte strahlende Rekombinationsrate. Die Injektionseffizienz der LEDs konnte signifikant erhöht werden, indem die Heterostruktur der Elektronensperrschicht (EBL) modifiziert und eine Zwischenschicht (Interlayer, IL) mit hohem Aluminiumanteil zwischen EBL und der letzten Barriere der aktiven Zone eingefügt wurde. Die LEDs wurden mittels Elektrolumineszenzspektroskopie untersucht, wobei Indiumpunkte als p- und n-Kontakt dienten. LEDs ohne IL zeigen so gut wie keine Lumineszenz aus dem Quantenfilm (QW) der aktiven Zone, während durch Einfügen eines 1,5 nm dicken AlN-IL eine Ausgangsleistung von rund 1 mW bei 60 mA erreicht werden konnte. Ein dickerer IL dagegen führt nicht zu einer weiteren Erhöhung der Ausgangsleistung. Durch die Variation des Aluminiumgehalts des EBLs von 85 bis 100% wurde eine maximale Emissionsleistung von 1,3 mW bei 92% gefunden.

Weitere Informationen in der Meldung vom »Ferdinand-Braun-Institut.

AVT-Montage – kompakt, anwendungsspezifisch und industrierelevant

17.11.15

Ein neues Micromontagecenter erweitert die technologische Basis unseres Partners CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH für die Entwicklung technologischer Lösungen zur vollautomatischen Herstellung von anwendungsspezifischen UV-LED-Modulen in unterschiedlicher Seriengröße. Das modulare Systemkonzept ermöglicht die Durchführung der wichtigsten AVT-Montageschritte in einem Gerät. Spezialfunktionen zum Laserlöten, Lotpastendispensen und –jetten, Pick&Place von fragilen Bauteilen, eine hochgenaue und trotzdem schnelle Justage von UV-LEDs, innovative Fügeprozessen wie Thermosonicbonden können mit dieser Plattform realisiert werden. Die Einzelprozesse werden während der Entwicklung separat qualifiziert und später automatisiert abgearbeitet. Das sogenannte Plug- and Play-Konzept erlaubt einen schnellen Wechsel zwischen unterschiedlichen Prozesskonfigurationen sowie die Integration neuer und eigener entwickelter Montageeinheiten.

Dabei sind die Anforderungen an die UV-LED-Montage mannigfaltig. Sie reichen von der Montage unterschiedlichster UV-LED-Typen auf engstem Raum, über die Entwicklung von Hochleistungsflächenstrahlern mit extrem guter Wärmeabfuhr bis hin zum Wafer-Level-Packaging. Ebenso können Standardbauelemente für die Ansteuerungselektronik mittels klassischer Fügetechnik verarbeitet werden. Voraussetzung ist dafür ein hohes Maß an Flexibilität in der Prozessfolge sowie in der Peripherie des Mikromontagecenters.

Die Forschungs- und Entwicklungsleistungen der CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH setzen mit diesen Möglichkeiten einen neuen Meilenstein für die schnelle Übertragung und Aufskalierung der entwickelten Prozesse in ein industrielles Umfeld.

EpiTT Gen3: high temperature AlN templates for UV LEDs

26.10.2015

Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik

In the course of its cooperation with in-situ metrology system maker LayTec AG of Berlin, Germany in the consortium 'Advanced UV for Life', the group of professor Markus Weyers at Berlin-based Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) has developed a high-temperature (HT) metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD) process for growing low-defect-density aluminium nitride (AlN)/sapphire templates for ultraviolet light-emitting diodes (UV LEDs).

LayTec AG

LayTec's research target is the next generation technology for UV-B and UV-CIII-Nitride-based LEDs. Starting with Q1/2016, LayTec will ship in-situ metrology tools (EpiTT, EpiCurve® TT and Pyro 400) as part of the new and modular Gen3 class. This 3rd generation of in-situ metrology offers a whole number of significant technology advances and is moreflexible in customization to the needs of specific epitaxy processes.

Further information in »Semiconductor Today

ZDF WISO - Jürgen Lademann als Experte für Sonnenschutz

20.07.2015

In der Sendung WISO vom 20.07.2015 wurden Sonnencremes verschiedener Marken auf ihre Wirksamkeit und Inhaltsstoffe getestet und miteinander verglichen. Herr Jürgen Lademann von der Charité Berlin und Partner des Konsortiums trat in diesem Beitrag als Experte für Sonnenschutz auf und führte den Vergleich der Sonnencremes durch.

Herr Lademann erläutert in diesem Beitrag die Bedeutung des Lichtschutzfaktors auf den Cremes sowie die Anforderungen, die Sonnencremes erfüllen müssen, um einen ganzheitlichen Schutz zu gewährleisten. Außerdem wird auf den UV-Index und die individuellen Risiken hingewiesen, die bei der Wahl des Sonnenschutzmittels stets berücksichtigt werden sollten.

Licht Made in Berlin: Optische Spitzentechnologien

30.05.2015

Die Sendung "Apropos Wirtschaft" vom Inforadio des rbb informiert regelmäßig über interessante Fakten aus den unterschiedlichsten Bereichen der Wirtschaft. Im Rahmen einer Sendung über Optische Spitzentechnologien wurden Unternehmen aus Berlin präsentiert, die im Bereich der Optik forschen und entwickeln. Damit die Optik-Firmen in Berlin wachsen und gedeihen, haben die Länder Berlin und Brandenburg einen "Cluster Optik" ins Leben gerufen - einen Zusammenschluss von Unternehmen, den die Wirtschaftsförderung besonders unterstützt.

Das Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) stand für ein Interview zum Thema Einsatz von UV-LEDs zur Wasserdesinfektion bereit

Strategie des Konsortiums durch Experten bestätigt

04.03.2015

Das Konsortium "Advanced UV for Life" hat sich im Jahr 2014 vordergründig mit der Ausarbeitung der gemeinsamen Strategie befasst. Diese beinhaltet die wissenschaftlich-technischen, organisatorischen und ökonomischen Zielstellungen. Am 03.02. wurde die Strategie einem Expertenkreis vorgestellt, einer vom BMBF berufenen Jury unter dem Vorsitz von Matthias Kleiner, Präsident der Leibniz-Gemeinschaft. Diese hatte im Juli 2013 die zehn besten Zwanzig20-Bewerber ausgewählt und zur Förderung empfohlen.

Neben den Konsortiumsvertretern berichtete auch ein Beiratsmitglied dem Expertenkreis. Den Beiräten der einzelnen Konsortien kommt im Rahmen des Zwanzig20-Programms eine ganz besondere Bedeutung zu: Das mit paritätisch vom BMBF berufenen und vom Konsortium vorgeschlagenen externen Experten besetzte Gremium überprüft regelmäßig die strategische Ausrichtung des Konsortiums hinsichtlich der angestrebten Problemlösung und die diesbezüglichen Fortschritte, erteilt gegebenenfalls Auflagen zur Nachjustierung und entscheidet über die Förderfähigkeit der vorgeschlagenen Projekte.

Das Konsortium "Advanced UV for Life" wurde sowohl vom Expertenkreis als auch vom Beirat sehr positiv bewertet. Strategie und Struktur des Konsortiums liefern gute Voraussetzungen, um die bearbeiteten Themenfelder in hoher Qualität voranzutreiben. Die technologische Entwicklung von UV-Modulen stellt ein Alleinstellungsmerkmal dar und bildet die Basis für die wissenschaftlichen und wirtschaftlichen Hebeleffekte in den Anwendungsfeldern.

Publikation "Photonics in Germany 2015"

27.02.2015

Die Publikation "Photonics in Germany 2015" gibt wertvolle Informationen zu Forschung und Entwicklung in den Optischen Technologien, zeigt die deutsche Forschungsstärke auf und gibt einen Überblick über mögliche Ansprechpartner für weitere Kooperationen zwischen Wissenschaft und Wirtschaft.

Herr Michael Kneissl vom Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik erläutert in einem Artikel zum Thema "Ultraviolet LEDs - from Research to Real-World Applications" die Herausforderungen in der Entwicklung von UV-LEDs und deren Nutzen in zahlreichen Anwendungsgebieten. Zudem benennt er Advanced UV for Life als wichtiges Netzwerk von Forschungseinrichtungen und Unternehmen, das darauf abzielt, die Entwicklung von UV-LEDs maßgeblich voranzubringen.

Neben diesem Artikel werden zudem zwei Partner des Konsortiums vorgestellt.

Das Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik wird als starker Partner für Forschung und Industrie und als weltweit führendes Institut für Optoelektronik benannt. Ein wichtiges Forschungsgebiet stellen dabei die UV-LED-Chips dar. Von der Materialbearbeitung bis zur Anwendung in der Medizin, Sensoren, und im Weltraum - Diodenlaser und UV-LEDs auf Basis von Forschungsergebnissen des Instituts sind Schlüsselkomponenten in einer Vielzahl von Anwendungen.

Zudem wird Sentech Instruments GmbH als Experte in der Dünnschicht-Messtechnik und Plasmaprozesstechnologie benannt. Im Fokus steht dabei der ALD Real Time Monitor, der speziell für Nanotechnologie und Mikrosystemanwendungen, anorganische und organische Halbleitertechnik sowie zur Gerätepassivierung geeignet ist.

Weitere Informationen zu den Herausforderungen in der Entwicklung der UV-LEDs und den individuellen Stärken unserer Partner finden Sie in den jeweiligen Artikeln im Bereich der Veröffentlichungen.

Die Gesamtausgabe der Publikation mit weiteren Informationen rund um Photonik in Deutschland finden Sie hier.

Das Konsortium wächst

19.02.2015

Es wurden acht neue Partner in das Konsortium aufgenommen:

  • Analytik Jena AG
  • Asclepion Laser Technologies GmbH
  • Courage+Khazaka Electronic GmbH
  • Hans Karrer GmbH
  • Leibniz-Institut für Naturstoff-Forschung und Infektionsbiologie e.V. - Hans-Knöll-Institutmicro resist technology GmbH
  • TZW: DVGW - Technologiezentrum Wasser

Besonders die Themenfelder Umwelt & Life Sciences und Medizin werden durch die neuen Partner ausgebaut. Aber auch die Bereiche Wasser und Module & Messtechnik werden dadurch gestärkt.

Inzwischen gehören zu Advanced UV for Life 31 Partner davon 13 Forschungseinrichtungen und 18 Unternehmen.

Weitere Informationen zu den jeweiligen Partnern finden Sie hier.

Vortragspreis für Beate Herrmann vom HKI

21.01.2015

Aus 54 Vorträgen wurde der Vortrag "Unbekannte Gefahr für Krebspatienten" von Beate Herrmann von der Thüringer Gesellschaft für Innere Medizin ausgewählt und mit dem Vortragspreis ausgezeichnet.


Der Vortrag behandelt die Gefahren von bakteriellen Erkrankungen bei Krebspatienten. Deren Immunsystem wird während der Therapie stark geschwächt, sodass sogar Bakterien aus dem Leitungswasser gefährlich sein können. Diese Mykobakterien können zum Beispiel zu Lungenentzündungen führen, allerdings sind nicht alle Mykobakterien gleich gefährlich.

Durch weitere Daten soll nun erforscht werden, welches Bakterium besonders häufig Infektionen verursacht.

Diese Arbeit der Forschungsgruppe Infektionen in der Hämatologie/Onkologie vom Hans-Knöll-Institut zeigt besonders gut die Schnittstellen zwischen den Arbeitsfeldern innerhalb von "Advanced Uv for Life" auf und verdeutlicht die Notwendigkeit der Weiterentwicklung von UV-LEDs in verschiedenen Bereichen.

Weitere Informationen zu diesem Vortragpreis erhalten Sie hier

LichtBlicke - Schreibwettbewerb zum Thema "Licht"

01.01.2015

Unsere Konsortialpartner SENTECH Instruments GmbH und das Ferdinand-Braun-Institut sind Netzwerkpartner und Unterstützer des Schreibwettbewerbs "LichtBlicke".

Egal ob Gedicht, Kurzgeschichte oder Songtext, Hauptsache es geht um Licht! Passend zum Internationalen Jahr des Lichts startet mit LichtBlicke ein Schreibwettbewerb für Schülerinnen und Schüler ab der 7. Klasse aus Berlin und Brandenburg. Es geht um Fragen wie "Was verbindet ihr mit dem Thema Licht?" oder "Sparen wir dank LED Energie oder erhöhen wir damit die "Lichtverschmutzung"?". Die besten Texte werden später von Musikerinnen und Musikern vertont. Das Konzert mit den fertigen Songs findet gemeinsam mit allen Teilnehmern im Anschluss an den 6. Mädchen-Technik-Kongress am 09.Oktober 2015.

Bis zum 28. Februar 2015 können noch alle Arbeiten zum Thema Licht eingereicht werden.