Optoelektronik/Photonik

3.2.3.1 Technologiebeschreibung

Die Optoelektronik basiert auf den quantenme-chanischen Effekten von Licht auf elektronische Materialien, insbesondere Halbleiter. Sie befasst sich mit der Lehre und der Anwendung von elek-tronischen Geräten, die Photonen erzeugen, detektieren und auf Elektronen in einem elektri-schen Schaltkreis modulieren (sWeeney & MuK

-herJee 2017).

Optoelektronische Geräte haben bereits ihren Weg in viele verschiedene Aspekte unseres

Lebens gefunden: Barcode-Scansysteme im Supermarkt, CD, DVD und Blu-ray für zu Hause, Computermaus-Positionierung und Laserdrucker in unseren Büros usw. Das bekannteste optoelek-tronische Objekt ist die Leuchtdiode (LED): eine LED kann ein brillantes Licht aussenden, indem sie einen elektrischen Strom anlegt, der durch ihre zahlreichen und komplexen Halbleiterschich-ten fließt. Alle optoelektronischen Bauelemente basieren auf der gleichen Art der Wechselwirkung zwischen Elektron und Photon in einem Halbleiter.

Sie können Licht nicht nur emittieren (LED oder Laserdiode), sondern auch modulieren (Modula-tor) und detektieren (Photodiode).

Die Hauptanwendungsgebiete für optoelektroni-sche Bauelemente sind:

– Beleuchtung (Allgemeinbeleuchtung, Automo-bil, Gartenbau und Displaybeleuchtung), – Sensorik (Lidar, Kameras, Gassensoren etc.), – Telekommunikation (optische Transceiver), – Photovoltaik (Solarzelle).

Telekommunikation

Mit diesem Bericht wird der Fokus auf die Tele-kommunikationsanwendung gelegt, genauer gesagt, auf die optische Telekommunikation, da diese auf optoelektronische Komponenten beruht.

Unter optischer Telekommunikation versteht man die Übertragung von Informationen über eine Dis-tanz in Form von Licht.

Ein optisches Telekommunikationssystem besteht aus:

– einem Sender, der das elektrische Signal empfängt und es in ein optisches Signal umwandelt,

Tab. 3.36: Globale Produktion (BGR 2021) und ermittelte Bedarfe an Kupfer für Quantencomputer in t

Rohstoff Produktion 2018 Bedarf 2018 Bedarfsvorschau 2040

Kupfer 20.590.600 (B)

24.137.000 (R) 0,3 – 6 57 – 1.153

B: Bergwerksförderung (t Inh.) R: Raffinadeproduktion (t Inh.)

– einem Übertragungsmedium, das das Signal transportiert (Lichtwellenleiter),

– und einem Empfänger, der das optische Signal empfängt und es wieder in ein elektri-sches Signal umwandelt.

Das Prinzip der optischen Kommunikation ist in der Abb. 3.24 zusammengefasst (MAssA 2000).

Die Materialien für Lichtwellenleiter sind im Kapi-tel 3.5.2 zu Glasfaserkabeln aufgeführt.

Optische Transceiver

Ein optischer Transceiver enthält im Gehäuse einen Sender und einen Empfänger. Ein Bei-spiel wird in Abb. 3.25 aufgeführt. Ein optischer Transceiver enthält unter anderem einen Cont-roller-Chip, einen RF (Radio Frequency, Hoch-frequenz)-Schaltkreis, Linsen und Spiegel sowie eine Lichtquelle (Laserdiode) und einen Licht-detektor (Photodiode). Bei den beiden letzten Komponenten handelt es sich um photonische Bauteile, deren Zusammensetzung später näher INPUT DATA

FIBER OPTIC CABLE Transmitter

Circuitry

Detector Receiver

Circuitry Light Source

1 0 1 0 1 0

OUTPUT DATA

1 0 1 0 1 0 OFF OFF OFF

ON ON ON

OFF OFF OFF ON ON ON

Cover Lenses & mirrors

Controller IC

VCSEL or PD

Fibers

Plug Printed circuit board Abb. 3.24: Prinzip der optischen Kommunikation (Quelle: m^aSSa 2000)

Abb. 3.25: Links: Abbildung eines optischen Transceiver von Broadcom, rechts: Schema zur Beschreibung der Hauptkomponenten eines optischen Transceivers von Murata (Quellen: links: bROadCOm 2020, rechts: muRata 2007)

erläutert wird. Laut yoledéVeloPPeMent (2020c) macht die Laserdiode 20 bis 30 % und die Photo-diode 5 bis 20 % des Moduls aus.

Laserdiode als Lichtquelle: VCSEL und EEL Eine Laserdiode kann elektrischen Strom direkt in Lichtphotonen umwandeln, indem sie die ein-zigartigen Eigenschaften einiger Halbleiterbauele-mente, der sogenannten III-V-Verbindungen, wie GaAs, InP, GaSb, GaN und deren Legierungen, nutzt (sWeeney & MuKherJee 2017). Die aktive III-V-Schicht, deren Eigenschaften die Lasereigen-schaften bestimmen, wird auf einem Substrat (Wafer genannt) aufgetragen. Das Substrat wird hauptsächlich als physikalischer Träger verwen-det, deren Eigenschaften auch mit der aktiven Schicht kompatibel sein müssen (Kristallgitter und Wärmeausdehnungskoeffizient). Deshalb existiert eine große Vielfalt an Wafern, die in der Optoelek-tronik verwendet werden.

Es gibt zwei Technologien von Laserdioden auf dem Markt:

– Oberflächenemitter (VCSEL, aus dem Englischen Vertical-Cavity-Surface-Emitting-Laser),

– Kantenemitter (EEL, aus dem Englischen Edge-Emitting-Laser).

Abb. 3.26 zeigt, wie VCSEL Licht von der Oberseite des Chips emittieren, während EEL Licht von der Kante der Struktur emittieren.

VCSEL besteht aus zwei hochreflektierenden Bragg-Spiegeln (distributed Bragg reflector DBR) mit einer aktiven Region, die aus einem oder meh-reren Quantentöpfen für die Laserlichterzeugung besteht (Abb. 3.27). Der DBR-Spiegel besteht aus Schichten von Materialien mit hohem und niedri-gem Brechungsindex. Die beiden Spiegel sorgen für eine sehr hohe Reflektivität des Lichts zurück in den aktiven Bereich, wodurch der VCSEL die

VCSELs

Wafer

Edge-emitters

Y X

Z

Light output (circular beam)

Active region DBR

Contact

Contact Light output (elliptical beam)

Special coating Active layer Substrate

VCSELs:

- Dicing into single devices, or 1-D or 2-D arrays

Growth

Processing

Edge-emitters:

- Dicing/cleaving - Additional processing

Substrate

Abb. 3.26: Vergleich in der Funktionsweise von VCSEL- und EEL-Lasern (Quelle: pRiNCetON OptRONiCS o. J.)

optische Leistung verstärken kann. Als Ergebnis schwingt das Licht senkrecht zu den Schichten und entweicht durch die Oberseite (oder Unterseite) des Bauelements (Princeton oPtronics o. J.). Diese Struktur ist weitaus komplexer als die von EEL.

Im Vergleich dazu bestehen EEL aus gespaltenen Stäben, die vom Wafer abgetrennt sind. Wegen des hohen Brechungsindexkontrastes zwischen Luft und dem Halbleitermaterial wirken die beiden gespaltenen Facetten wie Spiegel. Daher schwingt das Licht bei einem Kantenemitter parallel zu den Schichten und tritt seitlich aus. Dabei werden meh-rere Bauformen von EEL unterschieden:

– Fabry-Pérot-Laser (FP), – Bragg-Spiegel (DBR),

– Laser mit verteilter Rückkopplung (DF) (eng. Distributed Feedback Laser), – Quantenkaskadenlaser.

Der Typ der für den optischen Transceiver ver-wendeten Laserdiode hängt von der Reichweite ab (yoledéVeloPPeMent 2020c):

– kurze Reichweite (0 – 100 m): GaAs-VCSEL Laserdiode,

– mittlere Reichweite (500 m – 10 km): Silizium-phontonik & InP-EEL-Laserdiode,

– hohe Reichweite: InP-EEL-Laserdiode (> 10 km).

GaAs-EEL werden auch für die Telekommuni-kation in Fasersensoren und in Telekommunika-tionsinstrumenten verwendet. Die Hauptanwen-dung von GaAs bleibt jedoch die VerwenHauptanwen-dung von 850nm-VCSELs für die Datenkommunikation, d. h. für die Telekommunikation auf kurzen Distan-zen und unter Verwendung von Glasfasern (Mutig

2010). Sie sind insbesondere mit Rechenzentren verbunden. Die Transceiver-Typen für die Daten-kommunikation mit GaAs sind Ethernet, Fibre Channel und optische Interconnects (yoledéVe

-loPPeMent 2019a).

Photodiode als Lichtdetektor

Eine Photodiode detektiert das optische Signal und wandelt es in ein elektrisches Signal um.

Je nach Halbleitertyp spricht die Photodiode auf unterschiedliche Wellenlängenbereiche an. In der Telekommunikation gibt es zwei Arten von Photo-dioden:

– Pin-Photodiode ist der gängigste optische Detektor. Der Aufbau wird in Abb. 3.28 dar-gestellt. Die absorbierten Photonen erzeugen Ladungsträger (Elektronen oder Löcher), die einen Strom generieren.

– Avalanche-Photodiode (APD) wird zur Detektion über große Entfernungen und mit geringer Leistung eingesetzt. In diesem Gerät findet ein „Lawinenprozess“ statt, d. h. ange-regte Ladungsträger können weitere neue Ladungsträger erzeugen und so das elektri-sche Signal effektiv verstärken (rP Photonics

encycloPediA 2019).

metal contact p⁺GaAs contact Layer upper Bragg reflector 30 periods n-AlAs/GaAs confinement layer 120 nm AlGaAs

quantum well 8.0 nm InGaAs QW barrier 8.0 nm GaAs quantum well 8.0 nm InGaAs QW barrier 8.0 nm GaAs quantum well 8.0 nm InGaAs confinement layer 120 nm AlGaAs

lower Bragg reflector 17.5 periods n-AlAs/GaAs n-GaAs substrate

Abb. 3.27: Struktur eines verteilten Bragg- Reflektors (DBR)

(Quelle: e^NliteCh o. J.)

Contact

Contact Contact

Light InGaAs

InP

P+

I

N+

Abb. 3.28: PIN-Photodiodenstruktur (Quelle: eleCtRONiCSNOteS 2021)

Für Telekommunikationszwecke sind InP und GaAs die beiden Arten von Substraten, die für das Wachstum der Photodioden-Bauelemente ver-wendet werden. InGaAs auf InP-Wafer ist heute das Standardmaterial für Hochgeschwindigkeits-anwendungen. Silizium und Germanium werden ebenfalls für Photodioden verwendet, aber eher für andere Anwendungen als die Telekommunika-tion.

Photonisch integrierte Schaltkreise (PIC):

InP und Siliziumphotonik

Ein PIC ist ein Bauelement, das mindestens zwei photonische Funktionen integriert. Die am weites-ten verbreitete Plattform für PIC ist auf InP-Sub-straten, die die Integration von aktiven Funktio-nen (z. B. Lichtemission, Detektion, Verstärkung) mit passiven Funktionen (Lichtführung, Filterung, Kopplung) ermöglicht. Die größten Vorteile von InP-PICs sind der geringe Verlust und die hohe optische Leistung, da alle Funktionen auf einem einzigen Chip integriert sind. Nachteile dieses Ansatzes sind zum einen die hohen Kosten und zum anderen die begrenzten Größe der InP-Wafer (sMit et al. 2019).

Eine weitere Plattform, die derzeit insbesondere für optische Transceiver verwendet wird, ist die Silizium-Plattform. Bei der Siliziumphotonik wer-den optische Bauelemente auf der Basis von InP (Laser und Detektor) in einen Siliziumchip integriert. Dieser Ansatz reduziert die Menge an III-V-Materialien im optischen Transceiver (siehe Kapitel 3.2.3.5 unter Substitution) und erhöht die Produktionskapazität durch die Fertigung auf 300 mm Siliziumwafern. Es gibt andere Plattfor-men wie Siliziumnitrid (SiN), Glas, Polymer, Sili-ziumdioxid (SiO2) und LiNbO3, aber sie sind weni-ger vielseitig anwendbar als Silizium und InP.

3.2.3.2 Rohstoffinhalt

Die Herstellung von Laserdioden und Photodi-oden erfordert ein Substrat (GaAs, InP im Falle der Telekommunikation), auf dem mehrere und komplexe aktive Schichten gewachsen sind (InGaAsP, InP, AlGaAs, GaAs etc.). Dieses Kris-tallwachstum wird Epitaxie genannt. Je nach Gerät kann die Epitaxieschicht bis zu 12 µm dick sein (guinA et al. 2017). Da die Epitaxieschichten

noch viel dünner sind als die Substratdicke, wird in diesem Bericht nur das im Substrat enthaltene Material berücksichtigt. Es wird allerdings darauf hingewiesen, dass die Materialausnutzung bei der Epitaxie sehr gering sein kann. Ein Bericht aus dem Jahr 2013 erklärt, dass bei der MOCVD (Metallorganische Gasphasenepitaxie) eine Atom-für-Atom-Ausnutzung der III-Quellen (Indium und Gallium) von ca. 30 % und bei den V-Quellen (Arsen und Phosphor) von 20 % erreicht wer-den kann (Woodhouse & goodrich 2013). Hinzu kommt, dass die Komplexität mancher Laser auch eine geringe Fertigungsausbeute zur Folge haben kann. Zum Beispiel können GaAs-VCSEL bis zu 10 µm dick sein mit bis zu 400 Schichten (yole déVeloPPeMent 2020b). Der Epitaxieprozess selbst führt zu einem signifikanten Materialverlust, aber aufgrund der Komplexität und Vielfalt der Schichtzusammensetzung wird dieser in diesem Bericht vernachlässigt.

Für die folgende Berechnung wird auf die Epita-xiematerialien verzichtet und lediglich die Subst-rate gezählt. Der Nettogehalt von Ga, As, In und P wird auf der Grundlage der Waferdicke (AXT 2020; Freiberger coMPound MAteriAls 2020a), der GaAs- und InP-Dichte (jeweils 5,315 g/cm³ und 4,81 g/cm³) und dem Molekulargewicht berechnet (siehe Tab. 3.37). Der Bruttoanteil des Halbleiterelements berücksichtigt den Materialver-lust während der Waferherstellung. Bei der GaAs-Herstellung liegt die Materialausnutzungsrate bei etwa 45 % (cleMM et al. 2017). Diese

Mate-Tab. 3.37: Menge von Ga, As, In und P pro Wafer (Bruttobedarf)

WaferGaAs InP Wafer

Wafergröße 6 Zoll 4 Zoll

Dicke 675 µm 600 µm

Materialausnutzungsrate

der Waferherstellung 45 % 45 % Galliumbedarf pro Wafer 70,1 g

Arsenbedarf pro Wafer 75,3 g

Indiumbedarf pro Wafer 42,7 g Phosphorbedarf pro Wafer 115 g Anmerkung: Bruttobedarf ist die Menge, die für die Wafer-Herstellung benötigt wird, einschließlich der Materialverluste bei der Herstellung.

rialausnutzungsrate beinhaltet bereits das „Inner Loop“-Recycling, bei dem Zwischenabfälle wieder in die Wafersynthese eingeführt werden. Für die InP-Wafer-Herstellung konnten keine Daten über die Materialausnutzung gefunden werden, wes-halb die gleiche Rate wie bei der Herstellung von GaAs-Wafern unterstellt wird.

3.2.3.3 Foresight Industrielle Nutzung

Markt für die Datenkommunikation

Die Vorhersage in dieser Studie basiert auf der Einschätzung von Yole bis 2025. Der Trend zu optischen Hochgeschwindigkeits-Transceivern soll den InP-Absatz ankurbeln, da dieses Mate-rial besonders vorteilhaft für hohe Leistungen ist. Die durchschnittliche jährliche Wachstums-rate (CAGR) des InP-Wafer-Umsatzes beträgt 31 % nur für die Kommunikation in Rechenzen-tren zwischen 2017 und 2023 (yoledéVeloPPe

-Ment 2019a). Die CAGR für InP-Wafer-Verkäufe für optische Transceiver mit einer Datenrate über 100 GB/s steigt sehr stark an: 149 %, von 150 auf 90.000 InP-Wafer-Einheiten zwischen 2017 und 2023. Für die Vorhersage des Wafer-Absatzes von 2026 bis 2040 wird das von cisco (2018) pro-gnostizierte Wachstum des Datenzentrumsver-kehrs berücksichtigt, welches von 6,8 Zettabyte (ZB) im Jahr 2016 auf 20,6 ZB im Jahr 2021 stei-gen soll (Abb. 3.29). In dieser Studie wird davon ausgegangen, dass sich dieses Wachstum bis zum Jahr 2040 linear fortsetzen wird. Der Wafer-Absatz wird nicht exakt dem Wachstum des Datenverkehrs in den Rechenzentren in Abb. 3.29 folgen, daher wird er mit einer zusätzlichen Roh-stoffquote veringert. Diese RohRoh-stoffquote ist für GaAs- und InP-Wafer unterschiedlich. Für GaAs ist es das Verhältnis des Wafer-Marktwachstums zum Wachstum des Rechenzentrumsverkehrs in 2019 und 2020 und ist gleich 0,3. Für InP ist es das gleiche Verhältnis, aber für das Marktwachs-tum in den Jahren 2023 und 2024 ist das Verhält-nis 0,8.

Abb. 3.30 zeigt die voraussichtlichen GaAs-Wafer-Verkäufe für VCSEL in optischen Trans-ceivern, die sich bis 2040 verdoppeln und im Jahr 2040 28.000 Wafer erreichen könnten. Der Wafer-Absatz für VCSEL bleibt im Vergleich zum

RF-Markt (siehe 3.2.5 Radiofrequenz-Mikrochips) mit potenziell 1,5 Mio. Wafern im Jahr 2040 klein.

Abb. 3.31 zeigt die zukünftig benötigte Menge an InP-Wafern für die Datenkommunikation (in blau).

Diese Prognose basiert auf der aktuellen Markt-aufteilung zwischen InP und Silizium-Photonik.

Der Markt der Silizium-Photonik könnte schneller wachsen als InP und in Zukunft Marktsegmente gegenüber InP gewinnen. Die Silizium-Photonik ist jedoch immer noch abhängig von InP-Wafern für die aktiven Komponenten (Lichtquelle und Detektion). Diese Prognose sollte als Worst-Case-Szenario betrachtet werden, bei dem der Einsatz von InP die Haupttechnologie bleibt. Die Menge an InP-Wafern für die Datenkommunikation wird laut yoledéVeloPPeMent (2019a) bis 2024 schnell wachsen (CAGR 2017– 2024 = 31 %). Im Jahr 2040 könnte der Absatz von InP-Wafern 27.000 Wafer pro Jahr erreichen, wenn die Nachfrage nach optischen Transceivern in Rechenzentren so hoch bleibt.

Markt für die Telekommunikation

Die 5G-Technologie wird zu viel mehr Basisstatio-nen führen als bei 4G. Dies wird Dutzende Millio-nen von Transceivern erfordern, die eine erhebli-che Anzahl von InP-Wafern verbrauerhebli-chen werden, die sowohl für Laser- als auch für Fotodetekto-ren verwendet werden. In dieser Studie wird die gleiche Marktentwicklung von InP-Wafern für die

6,8 9,1

2016 2017 2018 2019 2020 2021

Globaler Datenverkehr in Rechenzentren (Zettabytes pro Jahr)

20,6

Abb. 3.29: Wachstum des weltweiten Daten-verkehrs in Rechenzentren (Zettabytes pro Jahr) laut CISCO und Trend, der für die Prognose bis 2040 verwendet wurde (Quelle: CiSCO 2018)

Telekommunikation wie die für RF-Geräte (siehe Kapitel 3.2.5 Radiofrequenz-Mikrochips) erwar-tet, da 5G der Haupttreiber ist. Yole prognostiziert ein jährliches Wachstum von 9 % zwischen 2019 und 2024, das durch 5G-Anwendungen

angetrie-ben wird (Y^OLEDÉVELOPPEMENT 2019a). Zwischen 2025 und 2040 wird unterstellt, dass der Absatz von InP-Wafern für die Telekommunikation dem jährlichen Wachstum der mobilen Internetdaten folgen wird (siehe Kapitel 1.4 Digitalisierungs-–

5.000 10.000 15.000 20.000 25.000 30.000

2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 Anzahl von 6 Zoll äquivalenten GaAs-Wafern (Einheiten)

0 100.000 200.000 300.000 400.000 500.000 600.000 700.000 800.000 900.000

2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 Anzahl von 4 Zoll äquivalenten InP-Wafern (Einheiten)

Datacom Telecom Abb. 3.30: Markt für GaAs-Wafer in verkauften Einheiten

(Quelle: 2019 – 2025: YOLEDÉVELOPPEMENT 2019a, 2026 – 2040: eigene Prognose)

Abb. 3.31: Markt für InP-Wafer in verkauften Einheiten

(Quelle: 2017 – 2024: YOLEDÉVELOPPEMENT 2019a, 2025 – 2040: eigene Prognose)

szenarien). Der Wafer-Absatz wird nicht exakt diesem Wachstum wie in der Rechenzentrums-JUD¿NIROJHQGDKHUZLUGGDV:DFKVWXPPLWHLQHU zusätzlichen Rohstoffquote veringert. Es ist das Verhältnis zwischen dem Wachstum des Wafer-verkaufs und dem mobilen Internetverkehr in 2023 und 2024 und ist gleich 0,3. Abb. 3.31 zeigt die Prognose für den Absatz von InP-Wafern für die Daten- und Telekommunikation. Die drei Sze-QDULHQ ]HLJHQ NHLQHQ VLJQL¿NDQWHQ 8QWHUVFKLHG für die Wachstumsraten des mobilen Internet-verkehrs, daher wird nur ein Szenario in dieser Berechnung berücksichtigt.

3.2.3.4 Foresight Rohstoffbedarf

Basierend auf dem Rohstoffbedarf von Wafern (Tab. 3.37) und auf Wafer-Vorhersagen (Abb. 3.30 und Abb. 3.31) können im Folgenden die Roh-stoffbedarfe für 2040 abgeschätzt werden.

Tab. 3.38 vergleicht für jedes Element die Welt-produktion im Jahr 2018, die Materialmenge für den optischen Transceivermarkt im Jahr 2018 sowie die Bedarfsprognose für 2040. Es wird nicht erwartet, dass die Mengen an Gallium und

$UVHQ LQ GHU =XNXQIW VLJQL¿NDQW DQVWHLJHQ 'LH Mengen bleiben an Waferverkäufen im Vergleich zum RF-Markt klein (s. Kapitel 3.2.5 Radiofre-quenz-Mikrochips). Andererseits, wird sich die Nachfrage nach Indium, das für Photodioden und Laserdioden unerlässlich ist, bis 2040 ver-dreifachen. Diese Prognose basiert auf einem Worst-Case-Szenario, bei dem die InP-Technolo-gie die Hauptplattform bleiben wird. Die Silizium-Photonik ersetzt derzeit die InP-Plattform, um die Kosten zu senken und die Leistung zu erhöhen (s. Kapitel 3.2.3.5 unter Substitution). Da keine

speziellen Hinweise aus den Narrativen der SSPs vorliegen und die Mengen vergleichsweise gering sind, erfolgt keine weitere Differenzierung nach den SSPs.

3.2.3.5 Recycling, Ressourcen-HI¿]LHQ]XQG6XEVWLWXWLRQ

Recycling

Ein Recycling von Gallium und Indium aus Elekt-URQLNSURGXNWHQQDFKLKUHU1XW]XQJ¿QGHWGHU]HLW nicht statt; unter anderem weil der ökonomische Anreiz größer ist, die in den Komponenten enthal-tenen Edelmetalle pyrometallurgisch zu recyceln (EUROPEAN COMMISSION 2020b). Das hydrometall-urgische Recycling von Gallium aus Produktions-abfällen der Photovoltaikproduktion ist technisch möglich (M^ARWEDE 2013). Bisher existieren jedoch keine Versuche, ob eine Extraktion auch aus Bau-teilen möglich ist. Die Vielzahl der chemischen Elemente im Bauteil, die geringe Konzentration von Gallium und Indium im Bauteil und die vorher notwendige Detektion und Trennung der Bauteile aus dem Elektronikschrott stellt die ökonomische Machbarkeit in Frage. Die Feinverteilung dieser Elemente in unterschiedlichen Produkten und Komponenten macht zudem die Sammlung aus-reichender Mengen für das Recycling schwierig.

Das pre-consumer Recycling (aus Industrieabfäl-len) ist jedoch eine wichtige Sekundärquelle für Gallium und Indium. Ein „geschlossener Recy-clingkreislauf“ (closed loop recycling) tritt in der

%UDQFKH KlX¿J KDXSWVlFKOLFK DXV ZLUWVFKDIW -lichen Gründen auf. Die Herstellungsprozesse von GaAs- und GaN-Wafern werden als

wich-Tab. 3.38: Globale Produktion (BGR 2021) und ermittelte Rohstoffbedarfe für GaAs und InP für den optischen Transceivermarkt in t

Rohstoff Produktion 2018 Bedarf 2018

Bedarfsvorschau 2040 663

Nachhaltigkeit

663 Mittelweg

663

Im Dokument Rohstoffe für (Seite 122-129)