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Lokales Fabrik für hochspannende Chips startet in Dresden
Dresden Lokales Fabrik für hochspannende Chips startet in Dresden
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13:09 12.04.2018
Die 3-5 Power Electronics GmbH Dresden fertigt in Dresden Galliumarsenid- Leistungshalbleiter – hier veredelt die leitende Prozessingeneurin Keril Lauk Wafer. Quelle: Foto: Anja Schneider
Dresden

 Das Unternehmen „3-5 Power Electronics“ (35PE) hat am Donnerstag eine Mini-Fabrik für Hochspannungs-Spezialchips im Technologiezentrum Dresden offiziell eingeweiht.

Dabei handelt es sich um sogenannte Leistungs-Halbleiter, die aus Gallium-Arsen-Verbindungen (GaA) statt aus dem sonst in Computerchips üblichen Silizium bestehen. Diese elektronischen Bauteile vertragen sehr hohe Spannungen und Stromstärken, wie sie zum Beispiel in Elektroautos, Batterie-Schnellladestationen, Motorsteuerungen, Solar- und Windkraftwerken auftreten. Laut 35PE-Geschäftsführer Gerhard Bolenz steckt dahinter eine weltweit einzigartige Fertigungstechnologie im Hochvakuum, die die Gründer in den vergangenen fünf Jahren selbst entwickelt haben.

Firmenchef Gerald Bolenz: Silicon Saxony war als Standort erste Wahl. Quelle: Anja Schneider

„Leistungshalbleiter sind eine wenig bekannte Schlüsseltechnologie“, schätzt Bolenz ein. Dabei steigt der Bedarf für Elektronikbauteile, die möglichst effizient Ströme über 100 Ampere und Spannungen von mehreren Hundert oder gar Tausend Volt verarbeiten, in vielen Branchen im Zuge der Energiewende an. Analysten gehen davon aus, dass sich die weltweiten Umsätze in dem Halbleitersegment, das 35PE bedienen will, bis zum Jahr 2025 auf 3,7 Milliarden Dollar (2,2 Milliarden Euro) etwa verzehnfachen dürften.

Einige Leistungshalbleiter werden heute aus Silizium hergestellt. Dieses Material ist vergleichsweise billig und bewährt, aber nicht wirklich ideal für starke Ströme und hohe Spannungen. Dafür eignen sich eher Verbindungs-Halbleiter aus Silizium und Kohlenstoff (SiC) oder aus Gallium und Stickstoff (GaN). Je nach Bauart sind sie doppelt bis vierfach so teuer wie funktionsgleiche Silizium-Bauelemente. Auch Gallium-Arsenid wird schon seit Jahren für Spezialchips verwendet, konnte sich bisher aber nicht recht durchsetzen: zum Beispiel, weil dabei das giftige Arsen verwendet wird, aber auch, weil diese Bauelemente bisher nur vergleichsweise niedrige Spannungen vertrugen.

Verkauft wird hauptsächlich nach Asien

Dieses Problem haben die drei Halbleiter-Experten Gerhard Bolenz, Volker Dudek und Richard J. Kulle laut eigenen Angaben inzwischen in den Griff bekommen. Sie gründeten daraufhin 2015 das Unternehmen „3-5 Power Electronics“ in Freital, das ein Jahr später nach Dresden umzog. Der Firmenname leitet sich einerseits von der englischen Bezeichnung für Leistungselektronik, andererseits von den Hauptgruppen III und V im Periodensystem ab, in denen sich die Elemente Gallium und Arsen finden.

Um diese – an für sich schon lange bekannten –Verbindungshalbleitern mehr Spannung beizubringen, haben die 35PE-Gründer ein Verfahren entwickelt, bei dem in luftleeren Behältern das Kristallwachstum (Epitaxie) kontrolliert werden kann. Die nun eingeweihte Chip-Fertigungsanlage besteht im Wesentlichen auch nur aus diesem einen besonderen Prozessschritt. Die anderen Produktionsschritte übernehmen Auftragsfertiger.

Herstellen wollen die Dresdner zunächst Dioden, später auch Transistoren des Typs „IGBT“, der in der Leistungselektronik eine große Rolle spielt. Verticken möchten sie ihre hochspannenden Chips vor allem in den Märkten, die heute den Takt in der Solarindustrie und Elektromobilität vorgeben: in Asien. Dafür haben sich die 35PE-Gründer das chinesische Unternehmen „Shanghai Alliance Investment Ltd.“ (SAIL) als Schlüsselinvestor und Türöffner ins Reich der Mitte geangelt.

Belegschaft soll sich mindestens verdreifachen

Trotz dieser asiatischen Marktausrichtung haben sich die 35PE-Chefs aber doch lieber in der sächsischen Landeshauptstadt angesiedelt: „Als wir nach einem Standort gesucht haben, war das Silicon Saxony mit Dresden als Zentrum erste Wahl“, betonten die beiden Geschäftsführer Bolenz und Volker Dudek unisono. „Wir sehen hier gute Chancen, gemeinsam mit weiteren Spezialisten in der Halbleiter-Forschung und -Industrie ein Kompetenzzentrum für Galliumarsenid-Leistungselektronik zu etablieren und damit auch global auszustrahlen.“

Insgesamt investiert 35PE in der ersten Phase rund zwei bis drei Millionen Euro im Technologiezentrum, wobei ein Großteil davon von den Chinesen finanziert wird. Das Unternehmen beschäftigt derzeit sechs Mitarbeiter. In den nächsten drei Jahren soll die Belegschaft auf über 20 wachsen.

Mehr Infos im Netz: 3-5pe.com

Von Heiko Weckbrodt

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