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Novel industrial processes using the Atomic Layer Deposition technique

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Neue Anwendungen für eine innovative Beschichtungstechnik

Das EU-Projekt ALDing half einem spanischen Start-up, neue industrielle Beschichtungslösungen für einen Markt zu entwickeln, der allein in Europa bis 2024 voraussichtlich 194 Mio. EUR erreichen wird.

Industrielle Technologien

Eine EU-finanzierte Forschungsstipendiatin hat neue Beschichtungsanwendungen für eine in der Halbleiterindustrie übliche Technik erarbeitet. Die Atomlagenabscheidung ist ein Verfahren zur Abscheidung dünner Schichten, bei dem dünne Filme in Schichten gezüchtet werden, um ihre Dicke – im Subnanometerbereich – besser kontrollieren zu können und Vorteile wie eine gleichmäßige Oberflächenbeschaffenheit zu erzielen. Mit Unterstützung des Marie-Skłodowska-Curie-Programms hat die wissenschaftliche Beraterin Mercedes Vila die Technik im EU-Projekt ALDing für Anwendungen über die Elektronikindustrie hinaus in Bereichen wie Solarzellen, Biotechnologie und Metallurgie erprobt und entwickelt. „Die Stipendiatin hat im Labor neue Beschichtungsanlagen entworfen, Beschichtungslösungen für die Industrie konzipiert und innovative Bereiche für die Anwendung dünner Schichten erschlossen“, so José María Pitarke, Leiter des renommierten Forschungszentrums für Nanotechnologie CIC nanoGUNE in San Sebastian im Baskenland in Spanien. Die von Vila während des zweijährigen Projekts durchgeführte Forschung und Erprobung verlief so erfolgreich, dass das spanische Start-up Coating Technologies als eine Ausgliederung des Forschungszentrums CIC nanoGUNE gegründet wurde, das 2016 mit der Vermarktung von Beschichtungslösungen begann. Durch die Aneignung von Wissen über neu entstehende Anwendungen für die Atomlagenabscheidung konnte das Projekt zur Eröffnung eines lukrativen neuen Marktes beitragen. Die Forschenden von ALDing arbeiteten mit verschiedenen Unternehmen, darunter auch multinationale Konzerne, zusammen, um zu testen, wie neue Anwendungen angenommen werden. Als Expertin für Oberflächenwissenschaften mit langjähriger Erfahrung im Aufbau von Labor- und Forschungsgruppen stellte Vila drei neue Arbeitskräfte ein, zwei im Bereich Forschung und Entwicklung und eine in der Geschäftsentwicklung.

Marktpotential

Die Forschenden von ALDing erstellten einen Marktforschungsbericht über das Marktpotenzial der Atomlagenabscheidung, die derzeit zu 87 % in der Elektronikindustrie, hauptsächlich bei integrierten Schaltkreisen und Bildschirmen, Anwendung findet. Die Forschenden prognostizieren jedoch eine vermehrte Anwendung der Atomlagenabscheidung außerhalb des Elektronikmarktes und gehen davon aus, dass dieser Markt allein in Europa von 19 Mio. EUR im Jahr 2015 auf 194 Mio. EUR bis 2024 steigen könnte. Europa wie auch Asien stellen dabei für das junge Start-up zwei vorrangige Märkte dar. „Wir streben eine führende Position bei nicht-elektronischen Anwendungen mit einem Marktanteil von 15 % und einem prognostizierten Umsatz von 29 Mio. EUR im Jahr 2024 an“, sagt Vila. Die Vereinigten Staaten stellten sich für das Start-up als ein strategischer Markt heraus, auf dem es 2024 einen Umsatz von 6 Mio. EUR erzielen will. Der weltweite Markt für elektronische wie auch nicht-elektronische Anwendungen im Bereich Atomlagenabscheidung belief sich im Jahr 2015 auf 673 Mio. EUR und soll bis 2024 auf 6,6 Mrd. EUR steigen. Die Forschenden des Projekts sind zuversichtlich, dass das von ihnen entwickelte Wissen Europa angesichts der zunehmenden Konkurrenz aus den USA und Asien dabei helfen wird, seinen derzeitigen Vorsprung auf diesem Gebiet, zu dem Elektronikunternehmen wie Beneq und Picosun mit Sitz in Finnland gehören, zu sichern. Laut Vila sind die neuen Anwendungen für die Atomlagenabscheidung stark multidisziplinär geprägt. Die Atomlagenabscheidung hat ein vielversprechendes Potenzial in Bereichen wie Hochleistungsglas, Papier und Textilien sowie Transistoren und Sensoren der neuen Generation. Innovationen in der Nanotechnologie, die in den Biowissenschaften und in Biosensoren Einzug halten, sind ebenfalls gut für die Atomlagenabscheidung geeignet. „Funktionale Beschichtungen finden fast überall Anwendung“, erklärt Vila. „Dafür gibt es viele Beispiele wie integrierte Schaltkreise in Laptops und Mobiltelefonen, Brillen mit Antireflexlinsen, hydrophobe Kleidung und Oberflächen sowie Dekorfarben.“

Schlüsselbegriffe

ALDing, funktionelle Beschichtungen, Atomlagenabscheidung, Nanotechnologie, dünne Schichten, Verfahren zur Abscheidung dünner Schichten

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