Repensando la fabricación de semiconductores:
Los semiconductores son indispensables. Sin embargo, su producción consume enormes cantidades de electricidad y gas debido a las altas temperaturas que requiere. La empresa ELEMENT 3-5 GmbH, con sede en Baesweiler, cerca de Aquisgrán, ha desarrollado un proceso de fabricación que requiere temperaturas significativamente más bajas e incluso permite combinaciones de materiales totalmente nuevas.
Ya se trate de dispositivos de carga para teléfonos inteligentes y vehículos eléctricos, o de pantallas modernas, los semiconductores se utilizan hoy en día en multitud de dispositivos y aplicaciones. Son indispensables en la electrónica de alto rendimiento, por ejemplo, para transformar voltajes sin pérdidas. Se utilizan miles de millones de veces en todo el mundo. El problema: los métodos tradicionales de fabricación de semiconductores requieren temperaturas elevadas, normalmente de 1200 grados Celsius o más. Esto exige un alto consumo de energía y encarece la producción y dificulta el consumo de recursos. Los altos costes también limitan su uso a aplicaciones de alta gama. Además, dado que la temperatura no debe fluctuar durante el proceso de producción, se suelen utilizar reactores pequeños, lo que a su vez limita la capacidad de producción o incrementa aún más los costes al requerirse más reactores.
“Se ahorran enormes cantidades de energía, se consigue un rendimiento hasta diez veces mayor y, además, se pueden producir semiconductores de forma mucho más homogénea que con los métodos convencionales”
En 2010, AIXaTECH se fundó en Baesweiler, cerca de Aquisgrán, como una empresa derivada de la Universidad RWTH de Aquisgrán. Los fundadores desarrollaron un reactor experimental y la tecnología de proceso asociada, lo que permitió la producción de semiconductores a temperaturas significativamente más bajas. En 2015, el Dr. Volker Sinhoff se unió a AIXaTECH como inversor. "Me impresionó la tecnología y presentí que algún día podría ser disruptiva y que su mercado sería enorme", afirma Sinhoff, actual director general de la empresa, que opera como GmbH (sociedad de responsabilidad limitada) desde 2022 y se denomina ELEMENT 3-5. Sinhoff y su equipo se dedicaron a desarrollar la tecnología hasta su comercialización. La producción en serie comenzó en 2022. El innovador reactor es muy solicitado en la industria de los semiconductores porque ofrece varias ventajas en la producción de la capa base de los semiconductores: "Se ahorra una enorme cantidad de energía, se obtiene hasta diez veces más rendimiento y, además, se pueden producir semiconductores de forma mucho más homogénea que con los métodos convencionales", enumera Sinhoff. Esto es posible gracias a un proceso patentado a nivel mundial, desarrollado por ELEMENT 3-5, basado en fuentes de plasma inteligentes que pueden realizar tareas a temperaturas de hasta 200-300 grados Celsius, tareas que de otro modo requerirían temperaturas de miles de grados. Sin embargo, los reactores para la capa base son solo un segmento de negocio. ELEMENT 3-5 también utiliza una versión ampliada de su tecnología para fabricar y vender semiconductores de alto rendimiento, que se utilizan, por ejemplo, en pantallas micro-LED. Gracias a este innovador proceso de fabricación, estas pantallas podrían costar pronto menos de 10.000 euros; actualmente, según Sinhoff, cuestan entre diez y quince veces esa cantidad. Los semiconductores de Baesweiler también podrían desempeñar un papel clave en los chips de IA.
En 2022, ELEMENT 3-5 era una "operación de garaje", como relata Sinhoff, con tan solo dos empleados. Para mediados de 2025, el panorama es muy diferente: el número de empleados ya alcanza los 34, y para finales de 2025, se prevé que alcance los 50, con el objetivo de llegar a 300 para 2029. Dada esta demanda de trabajadores cualificados, la ubicación de la empresa en la región de Aquisgrán y el estado de Renania del Norte-Westfalia (NRW) resulta ventajosa. "Contratamos a numerosos jóvenes empleados de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Aquisgrán y de la Universidad RWTH de Aquisgrán, así como del Centro de Investigación de Jülich", afirma el director general. El denso panorama universitario de NRW es, en general, muy atractivo. También están muy satisfechos con Baesweiler, un municipio conocido por su entorno empresarial. Esto permitió a la empresa conseguir terrenos por un total de unos 30.000 metros cuadrados con antelación para su expansión prevista. Otra ventaja de NRW es su panorama de financiación. ELEMENT 3-5 recibe financiación del FEDER del estado federado de Renania del Norte-Westfalia para un proyecto piloto sobre la producción de semiconductores para pantallas micro-LED, en colaboración con el Instituto Fraunhofer de Tecnología Láser ILT en Aquisgrán.
Esta historia de éxito de una transformación innovadora se publicó en agosto de 2025. No se han realizado actualizaciones ni revisiones de la información desde entonces.
La serie de publicaciones “Transformación a través de la innovación” tiene como objetivo ilustrar cómo las empresas de Renania del Norte-Westfalia han podido escribir historias de innovación exitosas gracias a las condiciones marco creadas por el estado de Renania del Norte-Westfalia.
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