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Halbleiterfertigung Halbleiter aus dem Orbit: Space Forge meldet Plasma-Erfolg

Von Susanne Braun 2 min Lesedauer

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Space Forge verfolgt mit dem Satelliten Forgestar‑1 die Vision, im Orbit hochreine Kristallkeime zu züchten, die als Grundlage für die spätere Verarbeitung zu Einkristallen auf der Erde dienen. Nun meldet das Unternehmen einen ersten Erfolg: An Bord von ForgeStar‑1 wurde erstmals Plasma erzeugt.

Space Forge plant, an Bord des Satelliten ForgeStar-1 Kristallkeime zu züchten, die auf der Erde für die Weiterverarbeitung zu größeren Einkristallen genutzt werden.(Bild: Space Forge)
Space Forge plant, an Bord des Satelliten ForgeStar-1 Kristallkeime zu züchten, die auf der Erde für die Weiterverarbeitung zu größeren Einkristallen genutzt werden.
(Bild: Space Forge)

Das britische Raumfahrt- und Fertigungsunternehmen Space Forge hat im Jahr 2025 den frei fliegenden Fertigungssatelliten Forgestar-1 in den Orbit gebracht und vermeldete zur Feier des Jahreswechsels einen ersten Erfolg der Plattform. Für die kommerzielle Fertigung im Weltraum hat das Projekt eigenen Angaben zufolge eine Weltpremiere erreicht, denn an Bord von Forgestar-1 wurde erstmals Plasma erzeugt. Das ist ein entscheidender Schritt für die gasphasenbasierte Kristallzucht, wie sie für die Herstellung leistungsfähiger Halbleitermaterialien erforderlich ist.

Das Plasma, das im Erdorbit erzeugt wurde, ist per se kein Wunderwerk, denn auch auf der ISS wurde sie unter Laborbedingungen bereits demonstriert. Der Unterschied: Die ForgeStar‑1‑Mission zeigt, dass sich die anspruchsvollen Voraussetzungen für das Kristallwachstum erstmals autonom und ohne Besatzung auf einer kommerziellen Plattform im Orbit herstellen lassen.

Kristallkeime aus dem Orbit

Space Forge verfolgt mit dem Projekt einen hybriden Produktionsansatz: Ziel ist es nicht, komplette Halbleiterwafer im All zu fertigen, sondern unter den dort herrschenden Bedingungen hochreine Kristallkeime zu züchten. Diese sollen anschließend auf der Erde zu größeren Einkristallen weiterverarbeitet werden.

Bild des ersten auf ForgeStar-1 erzeugten Plasmas.(Bild: Star Forge)
Bild des ersten auf ForgeStar-1 erzeugten Plasmas.
(Bild: Star Forge)

Warum ist die Züchtung im Weltraum potenziell von Vorteil? Das liegt an den physikalischen Gegebenheiten. In Mikrogravitation entstehen unter anderem weniger Konvektionseffekte und Verunreinigungen, was zu höherer struktureller Qualität der Keime führt. Das wirkt sich wiederum auf die Zuverlässigkeit der späteren Bauteile aus. Zum Einsatz kommen dabei Materialien mit breitem und ultrabreitem Bandabstand, darunter Galliumnitrid (GaN), Siliziumkarbid (SiC), Aluminium-Nitrid (AlN) und Diamant.

Erste Prozesse

Derzeit wird Forgestar‑1 betrieben, um Langzeitdaten über das Verhalten von Plasma in Mikrogravitation zu sammeln. Die Ergebnisse sollen in die Planung künftiger orbitaler Produktionsplattformen einfließen. Langfristig strebt das Unternehmen eine skalierbare Infrastruktur an, in der die Keimzucht im Orbit und die erdgebundene Weiterverarbeitung für leistungsfähigere Halbleitermaterialien mit höherem Yield und geringerer Fehlerdichte kombiniert werden. (sb)

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