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Mikrophotonik trifft Mikroelektronik: Atomlagenprozessierung für quantenphotonische Schaltkreise auf Siliziumkarbidbasis
Siliziumkarbid (SiC) ist ein vielversprechendes Materialsystem für photonische integrierte Schaltungen (PICs) und miniaturisierte Festkörper-Quantensysteme. Im Projekt ALP-4-SiC –Atomlagenprozessierung für SiC für Anwendungen in der Photonik und Quantenkommunikation – entwickeln Forschende des Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts (MPL) und des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Systeme und Bauelementetechnologie IISB gemeinsam Basistechnologien für die Herstellung hocheffizienter photonischer Schaltkreise. Am Beispiel von Lichtwellenleitern und Ringresonatoren wird demonstriert, wie sich mit Hilfe von Atomlagenprozessierung (ALP) die optischen Eigenschaften photonischer Bauelemente aus SiC signifikant verbessern lassen. ALP-4-SiC wird zu 100 % durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raum-fahrt (BMFTR) im Rahmen der Maßnahme „Wissenschaftliche Vorprojekte“ (WiVoPro) gefördert. Sie sind der Shootingstar unter den Zukunftstechnologien: Quantensysteme.…
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Microphotonics meets microelectronics: Atomic layer processing for silicon carbide-based quantum photonic circuits
Silicon carbide (SiC) is a promising material platform for photonic integrated circuits (PICs) and miniaturized solid-state quantum systems. In the ALP-4-SiC project – Atomic Layer Processing for SiC for Applications in Photonics and Quantum Communication – researchers from the Max Planck Institute for the Science of Light (MPL) and the Fraunhofer Institute for Integrated Systems and Device Technology IISB are jointly developing basic technologies for the production of highly efficient photonic circuits. Using optical waveguides and ring resonators as examples, they are demonstrating how atomic layer processing (ALP) can be used to significantly improve the optical properties of photonic devices made of SiC. ALP-4-SiC is 100% funded by the German…
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Labor statt Klassenzimmer: Schulkinder der Montessori Schule Herzogenaurach erforschen Kristalle am Fraunhofer IISB
Im Rahmen der MINT-Projektwoche »Kristalle« steht für die Schülerinnen und Schüler der Montessori Schule Herzogenaurach echte Forschung auf dem Stundenplan: Sie schlüpfen in Laborkittel, Schutzbrillen und Handschuhe und tauchen voll in die Welt dieser spannenden Werkstoffe ein. Halbleiter-Kristalle in Mikrochips sind die Basis unserer modernen Elektronik und begegnen uns im Alltag viel häufiger, als wir denken. Zum vierten Mal findet nun schon die Kooperation zwischen der Schule und dem Fraunhofer IISB statt, diesmal mit einer aufregenden Neuerung: Ergänzend zu den Aktivitäten vor Ort an der Schule besuchen die Kinder auch selbst das Forschungsinstitut. Hier experimentieren sie gemeinsam mit den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, die ihnen aus erster Hand Einblick in ihren…
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Neue Aluminium-Ionen-Zellchemie auf dem Batterieprüfstand
Für eine sichere und klimaneutrale Energieversorgung sind effiziente und umweltverträgliche Speichertechnologien wie die lithiumfreie Aluminium-Ionen-Batterie (AIB) essenziell. Im Forschungsprojekt SALSA (steht für: Entwicklung applikationsspezifischer Aluminium-Ionen-Batterien unter Nutzung innovativer Passiv- und Aktivmaterialien) steht die Validierung und Weiterentwicklung der AIB im Fokus. Die Einsatzmöglichkeiten dieser neuen Zellchemie zur Netzstabilisierung werden in SALSA anhand von genormten Batterieprüfverfahren praktisch erprobt. Zum Ausbau einer nachhaltigen Stromversorgung bei zunehmender Elektrifizierung von Verkehr, Industrieprozessen und Gebäudeheizungen bedarf es effizienter Stromspeicher. Neben dem Speichern großer Energiemengen, beispielsweise für einen Tag-/Nacht- oder Jahreszeitenausgleich, ist eine Stabilisierung des Stromnetzes durch die hochdynamische Glättung von Lastspitzen unerlässlich. Sensible Bereiche in Industrie, Gewerbe und Infrastruktur profitieren insbesondere von unterbrechungsfreien Stromversorgungen (USV). Für…
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Worldwide First Battery System Employing High-Power Aluminum Ion Technology for Energy Storage
It’s a milestone for lithium-free battery technology: for the first time ever, a complete battery system demonstrator based on aluminum-graphite-dual-ion batteries (AGDIB) has been realized. This proves the stability of the new battery cell chemistry not only in a laboratory environment, but also in a more realistic scenario. The rechargeable AGDIB battery cells are a safe low-cost energy storage technology and follow the design-for-recycling approach, making them a future-proof lithium alternative for high power applications like dynamic grid stabilization. From cell to recycling: integrated value chain for an innovative battery system The rising demand for electrical energy – driven, for example, by the need to store and balance renewable energy…
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Kontaktlose Energieübertragung für Elektrofahrzeuge – E|Road-Center als neuer Forschungsstandort in Franken
Der bayerische Wirtschaftsminister Hubert Aiwanger hat am 10. April 2025 das neue Technologiezentrum des Fraunhofer IISB zur Erforschung kontaktloser Energieübertragung für elektrische Fahrzeuge eröffnet und die Förderurkunde übergeben. Das E|Road-Center ist ein weiterer Baustein im Hightech-Spektrum des Cleantech Innovation Parks in Hallstadt bei Bamberg. Ein bedeutender Meilenstein für den Forschungsstandort Bamberg und die Metropolregion Nürnberg: Staatsminister Hubert Aiwanger gab den feierlichen Startschuss für das E|Road-Center des Fraunhofer IISB. Er überreichte dem Institutsleiter Prof. Jörg Schulze den Förderbescheid vor Ort im Cleantech Innovation Park in Hallstadt. Hier entsteht die neue Außenstelle des Fraunhofer IISB zur Entwicklung und Industrialisierung innovativer Technologien für nachhaltige Mobilität. „Kontaktloses Laden von E-Fahrzeugen eröffnet völlig neue Möglichkeiten.…
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Thin Chips and Robust Substrates – Key Technologies for Cost- Efficient Silicon Carbide Power Electronics
Silicon carbide (SiC) provides considerable technical advantages for power electronics – however, the costs are still a drawback. In the »ThinSiCPower« research project, a consortium of Fraunhofer Institutes is developing key technologies to reduce material losses and device thickness while increasing the thermomechanical stability of the assembled SiC chips. The savings achieved are expected to help further accelerate the market development of efficient SiC power electronics. Semiconductor Technology on the Threshold of the Post-Silicon Era Power electronics based on the wide-bandgap semiconductor silicon carbide (SiC) are a key enabler for energy-efficient, sustainable and high-performance applications in electromobility – from cars and commercial vehicles to trains, ships and airplanes, in the…
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Dünne Chips und robuste Substrate – Schlüsseltechnologien für eine kosteneffiziente Siliziumkarbid-Leistungselektronik
Siliziumkarbid bietet für die Leistungselektronik erhebliche technische Vorzüge – ein Nachteil sind nach wie vor die Kosten. Im Forschungsprojekt »ThinSiCPower« entwickelt ein Konsortium von Fraunhofer-Instituten Schlüsseltechnologien, mit denen Materialverbrauch und Bauelementdicke reduziert und gleichzeitig die thermomechanische Stabilität der aufgebauten SiC-Chips erhöht wird. Die erzielten Einsparungen sollen dazu beitragen, die Markterschließung für effiziente SiC-Leistungselektronik weiter zu beschleunigen. Die Halbleitertechnologie auf der Schwelle zur Post-Silizium-Ära Leistungselektronik auf Basis des Wide-Bandgap-Halbleiters Siliziumkarbid (SiC) ist ein wesentlicher Türöffner für energieeffiziente, nachhaltige und hoch performante Anwendungen in der Elektromobilität – vom Automobil über Nutzfahrzeuge bis hin zu Bahn, Schiff und Flugzeug, bei Erzeugung, Transport und Speicherung erneuerbarer Energien, sowie für IT- und industrielle Infrastrukturen. Sie…
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Supply chain for power electronic devices based on novel semiconductor material aluminum nitride – made in Germany
Electromobility, energy supply, automation, and broadband communication – especially in the light of digital transformation and climate change – are opening up new opportunities for European research to take lead in international competition. Semiconductor technology in particular currently offers major levers not only for securing technological sovereignty in the field of power electronics, but also becoming the pacemaker of an entire industry. Pole Position for Aluminum Nitride A new semiconductor technology based on aluminum nitride (AlN) for power electronic transistors as well as millimeter-wave radio-frequency circuits has the potential to significantly reduce losses in electrical energy conversion and high frequency transmission. In power electronics, conventional silicon devices are currently being…
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The Perfect Match – (U)WBG Semiconductors and Information Technology are Revolutionizing Power Electronics
Wide-bandgap (WBG) semiconductor technology and artificial intelligence together are revolutionizing power electronics. A new class of intelligent power electronic systems is unlocking new performance and application areas. The high demands of system development impact the entire power electronics value chain. Specifically, this applies to semiconductor materials and devices as well as packaging and module technology. Extreme operating and environmental conditions demand maximum reliability and ultra-high performance. At PCIM Europe 2024, Fraunhofer IISB, Fraunhofer ISIT and Fraunhofer IMS together present the entire value chain for next-generation power electronics. All-electric Society In power electronics, a fundamental change is happening. Two very dynamic sectors are currently automotive electronics and energy technology. In both…
