Dielektrika und Isolatoren

Nasschemisch prozessierbare Low-k und High-k Isolatoren für Hochfrequenzanwendungen, Leistungselektronik und dehnbare Elektronik

Dünnschichtkondensatoren
© Fraunhofer ISC
Dünnschichtkondensatoren mit flexiblem und thermisch stabilem ORMOCER®-Dielektrikum auf Elastomersubstrat

Da elektronische Systeme inzwischen in allen Bereichen eingesetzt werden - von biologischen Systemen bis zu Energiesystemen und von Alltagsgegenständen bis zu hochspezialisierten Objekten - steigen die Anforderungen an dielektrische Materialien. Während Widerstand und Durchschlagsfestigkeit/Durchschlagsspannung die Hauptspezifikationen sind, rücken thermische Stabilität, mechanische Eigenschaften, biologische Verträglichkeit usw. in Abhängigkeit vom Einsatzbereich des Geräts immer mehr in den Vordergrund. Die Bedeutung von maßgeschneiderten Dielektrika und Isolatoren wird oft vernachlässigt, da der Schwerpunkt auf aktiven Materialien wie Halbleitern liegt. Betrachtet man jedoch die Zuverlässigkeit, die Verarbeitung und die Anwendung im Detail, so sind viele potenzielle Dielektrika und Isolatoren nicht in der Lage, die vollständige Liste der Spezifikationen zu erfüllen.

CeSMA bietet je nach Anforderungsprofil maßgeschneiderte Dielektrika auf Basis von nasschemisch verarbeitbaren und photostrukturierbaren Hybridpolymeren (ORMOCER®) oder auf Basis von Silikonen, Silanen oder Sol-Gel Materialien an.
 

Materialeigenschaften wie die Dielektrizitätskonstante, Verarbeitbarkeit, Wärmeleitfähigkeit, Härte/Weichheit, Passivierungseigenschaften und die Haftung auf definierten Oberflächen können eingestellt werden. Ebenso quellen die Materialien unter feuchten Bedingungen nicht auf (im Vergleich zu Polyimid).

Die Materialien können als Gate-Dielektrikum für organische oder Metalloxid-TFTs, Zwischenschicht-Dielektrikum, Passivierungsmaterial für die Leistungselektronik, flexible/dehnbare Elektronik, transparente Elektronik und als Verkapselungsmaterial verwendet werden.

 

Unsere Kompetenzen

  • Anpassung dielektrischer Materialien an definierte Spezifikationen und geplante Verarbeitungsprozesse
  • Elektrische Charakterisierung durch Impedanzspektroskopie, Leckstrommessungen, Durchschlagsfestigkeit, thermische und mechanische Stabilität und Kompatibilität mit anderen Materialien
  • Aufbau von Dünn-/Dickschicht­kondensatoren und Transistoren als Prüfkörper

Unser Angebot

  • Entwicklung von maßgeschneiderten Dielektrika und Isolatoren
  • Beratung über kommerziell verfügbare dielektrische Materialien
  • Charakterisierung von kommerziell verfügbaren, proprietären oder selbst entwickelten dielektrischen Materialien
  • Formulierung von Dielektrika für bestimmte Prozesstechniken
  • Lizenzvergabe für dielektrische Materialien, die von Fraunhofer geschützt sind