Massentechnologie für Terahertz-Geräte: OKI und NTT nehmen Serienproduktion ins Visier
OKI und NTT Innovative Devices bringen eine neue Fertigungstechnologie für Hochleistungs-Terahertz-Geräte an den Start – und machen damit den Weg frei für den industriellen Einsatz in 6G-Kommunikation und zerstörungsfreier Materialprüfung. Dies berichtet der japanische Elektronik- und Kommunikationstechnik-Hersteller OKI in seiner Pressemitteilung vom 20. Juni. Herzstück der Entwicklung ist ein spezielles Bonding-Verfahren, das unterschiedliche Materialien besonders effizient verbindet, Material spart und die Ausbeute nahezu verdoppelt. Ab dem Geschäftsjahr 2026 sollen die Bauteile in Serie produziert werden.
Neue Bonding-Technologie bringt Effizienz und Leistung
Mit der von OKI entwickelten Crystal-Film-Bonding-Technologie (CFB) wird erstmals eine präzise Verbindung zwischen Indiumphosphid-basierten Photodioden (UTC-PD) und einem Trägermaterial aus Siliziumkarbid (SiC) ermöglicht – und das ohne Klebstoffe. Statt wie bislang komplette Kristallflächen zu verarbeiten, trennt das Verfahren gezielt nur die funktionalen Bereiche auf Wafer-Ebene ab und überträgt sie auf das wärmeleitfähige SiC. Das verbessert nicht nur die thermischen Eigenschaften der Bauteile, sondern steigert auch die Materialausnutzung erheblich. Die Bonding-Ausbeute kletterte laut Angaben der Unternehmen von etwa 50 auf nahezu 100 Prozent – ein zentraler Schritt hin zur wirtschaftlichen Serienfertigung. Gleichzeitig sinkt der Ressourcenbedarf, da der InP-Anteil pro Chip bei unter zehn Prozent liegt und bisher ungenutzte Reste nun verwertet werden können.
Terahertz-Technik für die Kommunikation und Sicherheit von morgen
Terahertz-Wellen bewegen sich im Frequenzbereich zwischen Mikrowellen und Infrarotlicht und kombinieren Durchdringungsfähigkeit mit hoher Richtwirkung. In der Kommunikationstechnik gelten sie als potenzieller Träger für hohe Datenraten und geringe Latenzen in künftigen 6G-Netzen. Auch in der zerstörungsfreien Prüfung könnten sie herkömmliche Röntgenverfahren ersetzen, da sie keine Belastung für den menschlichen Körper darstellen. Eine Herausforderung ist die starke Dämpfung der Signale in der Atmosphäre – sie erfordert Bauteile mit hoher Ausgangsleistung und stabiler Linearität. Durch die direkte Verbindung mit SiC-Substraten konnte die Leistung im 1-dB-Kompressionspunkt auf über 1 mW gesteigert werden – ein etwa zehnfacher Zuwachs gegenüber bisherigen Lösungen.
Starke Partnerschaft für den Technologietransfer
Hinter der Entwicklung steht eine Kooperation zwischen NTT Innovative Devices, den Universitäten Osaka, Tokio und Kyushu sowie der japanischen Förderagentur NICT im Rahmen des „Beyond 5G“-Programms. Neben der deutlich erhöhten Ausgangsleistung wurde auch der sogenannte Dunkelstrom – ein Störsignal bei Photodioden – auf rund ein Drittel gesenkt. Die getesteten Chips zeigten laut Unternehmen nicht nur hohe Leistung, sondern auch eine stabile Signalqualität über ein breites Frequenzspektrum. Die Ergebnisse sollen nun auf der Fachmesse Laser World of Photonics 2025 in München erstmals vorgestellt werden. Die Vorbereitungen für den Produktionsstart im Jahr 2026 laufen – mit dem Ziel, die Technologie für industrielle Anwendungen in Kommunikation und Sensorik verfügbar zu machen.
