SPV-4-UWBG - Entwicklung der Oberflächenphotospannung für Halbleiter mit extrem breiter Bandlücke
01.06.2025 – 31.12.2027
Ziel dieses Projekts ist es, die SPV-Messmethode für die ersten UWBG-Halbleiter, wie beispielsweise Aluminiumnitrid, zu etablieren, die Validität der Methode zu bewerten und die Messungen mithilfe alternativer Analysetechniken zu interpretieren. Es werden theoretische Simulationen durchgeführt, um die physikalischen Grundlagen des Messprinzips besser zu verstehen.
PERLE - Perowskit-Tandem-Solarzellen: Metrologie für die PV-Industrie
01.05.2024 – 30.04.2027
In diesem Projekt werden neue Methoden zur Inline-Charakterisierung von Tandem-Solarzellen auf Basis von MDP- und SPS-Messungen entwickelt. Freiberg Instruments arbeitet in diesem Projekt mit mehreren Forschungsinstituten und Unternehmen zusammen, um die deutsche Photovoltaikindustrie zu stärken. Verschiedene Schichten und Stapel aus Perowskit und Silizium werden untersucht und charakterisiert.
TemCrysT - GaN-Templates, GaN-Kristalle und GaN-Wafer für die Entwicklung von GaN-Transistoren
01.07.2023 – 06.03.2026
Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung einer automatisierten Charakterisierungsmethode zur Prozesssteuerung von GaN auf Basis von Raman-Messungen. Das Projekt zielt darauf ab, die Wettbewerbsfähigkeit des Halbleiterstandorts Freiberg zu sichern und auszubauen. Zu diesem Zweck wird Freiberg Instruments einen Demonstrator für eine vollautomatische konfokale Raman-Messung entwickeln. Dieser dient der Analyse von Eigenspannungen, die aufgrund des verwendeten Heteroepitaxie-Verfahrens naturgemäß in den Kristallen auftreten. Auf diese Weise soll ein hervorragendes Feedback entlang der gesamten Prozesskette erzielt werden. Darüber hinaus soll die bisher für Silizium etablierte MDP-Methode (Microwave-Detected Photoconductivity) erstmals auf große HVPE-GaN-Kristalle angewendet und die Möglichkeiten der Defektanalyse an diesem Material erforscht und demonstriert werden. Darüber hinaus sollen die Fähigkeiten des neu entwickelten SPV-Spektrometers (Surface Photovoltage) an GaN angepasst werden, damit dieses Gerät zur Materialcharakterisierung eingesetzt werden kann.
G12 - Silizium-Mono-Wafer-Entwicklung von M2 bis G12: Zellgeometrien der Zukunft
01.04.2022 – 31.03.2025
Entwicklung der MDP-Lebensdauermesstechnik für monokristalline Wafer mit einem Format von bis zu 210 x 210 mm
Das Hauptziel des Projekts „G12“ ist die Prozess- und Technologieentwicklung von Ingots und Wafern mit großem Format (Formate 182 x 182 mm, 210 x 210 mm, möglicherweise sogar 240 x 240 mm). Die Herstellung von großen Ingots und großen Wafern erfordert eine Weiterentwicklung der Kristallisationssysteme, der Prozesssteuerung, der mechanischen Bearbeitung der Ingots und Bricks sowie letztlich auch der Qualifizierungswerkzeuge für die hergestellten Bricks und Wafer. Der Schwerpunkt des Teilprojekts bei Freiberg Instruments liegt auf der Weiterentwicklung von Lebensdauermessungen mittels MDP-Technologie für große Brikettformate.
Semicon
01.03.2021 – 29.02.2024
Im Rahmen dieses Projekts wird ein schnelles, berührungsloses Charakterisierungswerkzeug auf THz-Basis entwickelt, um die Dotierungsdichte, den Schichtwiderstand und die Schichtdicke dünner Halbleiterschichten zu messen.
SALSA - Messtechnik und Empfindlichkeitsanalyse für ladungsträgerselektive Solarzellen
01.04.2021 – 31.03.2024
Im Rahmen des „SALSA“-Projekts sollen die für die Qualitätssicherung und Prozesssteuerung erforderlichen Inline-Messtechnologien sowie Qualitätssicherungskonzepte speziell für fortschrittliche Solarzellentechnologien wie den Heterojunction-Ansatz und den TOPCon-Ansatz entwickelt, optimiert und technisch-wirtschaftlich bewertet werden.
Der Schwerpunkt von Freiberg Instruments liegt auf der Weiterentwicklung seiner Inline-Lebensdauermessfähigkeiten unter Verwendung von MDP für die HJT- und TOPCon-Technologie.
Die Hauptaufgaben sind:
Systemoptimierung für TopCon und HJT (Inline – MDPlinescan, Offline – MDPmap)
Ermittlung geeigneter Anregungsbedingungen in verschiedenen Fertigungsstufen (TOPCon / HJT)
Erkennbarkeit von Defekten in ausgewählten Prozessschritten
Entwicklung eines Konzepts für ein optimiertes MDPlinescan-System
SPV - Entwicklung eines Oberflächenphotospannungsspektrometers zur Charakterisierung von photoaktiven Materialien
01.01.2021 – 30.12.2022
Bislang sind auf dem Markt keine universell einsetzbaren kompakten SPV-Spektrometer (SPV: Surface Photovoltage) erhältlich, mit denen praktisch alle photoaktiven Materialien und Halbleiter untersucht werden können. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines kompakten SPV-Spektrometers. Mit Hilfe unseres innovativen SPV-Spektrometers und des zum Patent angemeldeten Messaufbaus sollen Ladungstrennung, elektronische Übergänge und Diffusionslängen berührungslos und mit bisher unerreichter Empfindlichkeit über einen sehr breiten Spektralbereich vom tiefen UV- bis zum nahen Infrarotbereich charakterisiert werden.
Entsprechend den komplementären Stärken der Projektpartner liegt der Schwerpunkt bei Freiberg Instruments auf der Geräteentwicklung und der Herstellung des Demonstrators, beim HZB auf der Methodenentwicklung, der Entwicklung kritischer Komponenten, der Validierung und den Tests und beim HZG auf der Simulation sowie der Entwicklung von Analyse- und Simulationssoftware für SPV.
Technologietransfer PIDcon bifacial
01.07.2020 – 31.12.2020
Im Rahmen dieses Projekts soll die neuartige Technologie zur Prüfung von bifazialen Solarzellen auf ihre Anfälligkeit für potentialinduzierte Degradation (PID) vom Fraunhofer-Zentrum für Silizium-Photovoltaik CSP an die Freiberg Instruments GmbH übertragen und zu einem marktfähigen Produkt weiterentwickelt werden. Das Fraunhofer CSP hat ein Patent für ein neuartiges Verfahren (Verfahren und Anordnung zur Prüfung von Solarmodulen oder Solarzellen auf potentialinduzierte Degradation) angemeldet und wird dieses Wissen an Freiberg Instruments übertragen.
Dieses Projekt wird von der SAB und der EU gefördert.
QualiZell mess-ODNP
01.11.2019 – 30.10.2021
In Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Bochum entwickelt Freiberg Instruments ein Werkzeug für ODNP-Messungen, eine Kombination aus EPR und NMR zur Untersuchung der Wasserdynamik und der Proteinfunktion.
Dieses Projekt wird im Rahmen des ZIM-Netzwerks „Qualitätskontrolle Zelltherapie“ (https://www.qualitaetskontrolle-zelltherapie.de/) von ZIM und der deutschen Bundesregierung gefördert.
µTHIN
01.09.2019 – 31.08.2021
Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines Sensors zur Messung des Schichtwiderstands von Dünnschichten, z. B. GaN auf Si, mittels Mikrowellendetektion. Darüber hinaus soll die MDP-Technologie hinsichtlich Zeitauflösung, Empfindlichkeit und Abbildungsmöglichkeiten bei verschiedenen Temperaturen weiterentwickelt werden. Der Projektpartner, die Technische Universität Freiberg, korreliert die Ergebnisse des neuen Sensors und der verbesserten MDP mit PL- und Raman-Messungen, um neue Erkenntnisse bei der Interpretation der Messergebnisse zu gewinnen.
Dieses Projekt wird aus dem EFRE-Fonds der EU finanziert.
Omega-Scan
01.01.2018 – 31.12.2020
Weiterentwicklung der Omega-Scan-Technologie für verschiedene Anwendungen
Freiberg Instruments entwickelt seine Omega-Scan-Technologie zur Orientierung von Einkristallen für verschiedene Anwendungen weiter, darunter die Orientierung von Diamant und anderen Halbleitern mit großer Bandlücke, Epitaxieschichten, Turbinenschaufeln und Quarz.
Das Projekt wird von der SAB und der EU gefördert.
PID-Recovery
01.01.2018 – 31.12.2020
Freiberg Instruments beteiligt sich an einem Projekt mit dem Ziel, eine Methode zur Vorhersage der PID-Erholung und damit des Wirkungsgrads eines Moduls zu entwickeln. Freiberg Instruments entwickelt sein Tool PIDcheck für den PID-Test von Modulen im Freifeld und deren Erholung weiter.
Das Projekt wird vom BMWi gefördert.
Smart3 | Materialien - Lösungen - Wachstum
01.05.2017 – 30.04.2020
Intelligente Prozesse – Verfahrenstechnik für intelligente Materialien
: MSM-Herstellung und Materialcharakterisierung
Freiberg Instruments untersucht im Teilprojekt 2 „Prozessketten zur Herstellung von MSM-Aktuatorstäben“ die Anwendbarkeit von Röntgendiffraktionsverfahren zur kristallographischen Orientierungsbestimmung an MSM-Einkristallen (Magnetic Shape Memory). Im Falle einer positiven Bewertung wird die engere Anbindung an die nachfolgenden Verarbeitungsschritte untersucht und der Bestimmungsprozess automatisiert.
Das Projekt wird vom BMBF im Rahmen des Förderprojekts „Zwanzig20“ gefördert.
Q-Kristall
01.01.2017 – 31.12.2019
Das übergeordnete Ziel dieses Projekts ist es, die Produktionsprozesse von Siliziumblöcken unter industriellen Bedingungen mithilfe schneller und neuartiger Methoden zur Qualitätsbewertung von Briketts und Wafern zu optimieren und damit die Qualität der daraus hergestellten Siliziumwafer zu steigern. Dies soll durch eine hocheffiziente industrielle Solarzellenstruktur demonstriert werden. Freiberg Instruments arbeitet bei diesem Projekt mit 7 Partnern aus der Industrie und der Fraunhofer-Gesellschaft zusammen.
Dieses Projekt wird vom BMWi gefördert.
Ansprechpartnerin:
Dr. Nadine Schüler (schueler@freiberginstruments.com)
SEA4KET
01.11.2013 – 30.04.2017
Ziel dieses Projekts ist die Bewertung verschiedener messtechnischer Komponenten für 450-mm-Wafer. Freiberg Instruments liefert in diesem Projekt einen Messkopf für hochauflösende Lebensdauermessungen.
CUT-B
01.12.2015 – 30.11.2018
Ziel dieses Projekts ist es, die modernsten Charakterisierungsmethoden und Technologien für die deutsche Photovoltaikindustrie zu evaluieren und zu verbessern. Der Schwerpunkt liegt auf Inline-Messgeräten und der Vorhersage des Wirkungsgrads von Solarzellen anhand verschiedener Messparameter.
Freiberg Instruments ist mit seinem Inline-Messgerät MDPinline an diesem Projekt beteiligt. Ziel ist es, die Möglichkeiten der Vorhersage des Solarzellenwirkungsgrads durch Lebensdauermessungen an Wafern nach verschiedenen Prozessschritten zu verbessern. Darüber hinaus werden typische Fehler in verschiedenen Prozessschritten untersucht, um eine automatische Erkennung zu ermöglichen.
Dieses Projekt wird vom BMWi gefördert.
Ansprechpartnerin:
Dr. Nadine Schüler
E-Mail: schueler@freiberginstruments.com
WIDE
01.01.2016 – 31.12.2018
An diesem Projekt sind Freiberg Instruments und die TU Freiberg beteiligt. Ziel ist es, das wissenschaftliche Messgerät MDPmap für die Messung von Halbleitern mit großer Bandlücke zu verbessern. Dazu gehören
die Verbesserung der Zeitauflösung, um auch kurze Lebensdauern (> 10 ns) messen zu können
Verbesserung der Empfindlichkeit
Erweiterung des Temperaturbereichs bis 800 K zur Untersuchung tiefer Defekte
Dieses Projekt wird von der SAB und der EU gefördert.
PIDcheck
07.03.2016 – 06.06.2017
Es handelt sich um ein gefördertes Technologietransferprojekt, in dessen Rahmen Freiberg Instruments in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut CSP in Halle ein PID-Prüfgerät für die Prüfung von Modulen im Freifeld entwickelt.
Dieses Projekt wird vom SAB und der EU gefördert.