VerGaN

Leistungselektronische Wandler mit extrem hohem Wirkungsgrad bilden den Kern der Energiewende. Jede erneuerbare elektrische Energie durchläuft solche Wandler von der Erzeugung bis zur Nutzung mehrfach. Das gilt besonders bei leistungsstarken Industrieanwendungen und dem Transportwesen, die zunehmend elektrifiziert werden. Während SiC bereits in Automotive-Umrichtern in Serie eingesetzt wird, stehen für GaN aktuell nur laterale Bauelemente zur Verfügung, die bei Spannungen über 650V nicht mehr konkurrenzfähig gegenüber SiC sind. Aufgrund der steigenden Bordnetzspannungen, z.B. bei der Elektromobilität, werden hier Durchbruchspannungen der Halbleiterschalter von mindestens 1200V benötigt. Alternativ zu SiC ermöglicht GaN als vertikales Bauelement eine weitere Steigerung der Effizienz bei gleichzeitiger Kostenreduktion. Das Projekt VerGaN erzielt hier einen Durchbruch in Effizienz und Nachhaltigkeit, indem es vertikale Leistungstransistoren auf innovativen GaN-on-QST (Qromis' substrate technology) Substraten für Spannungsklassen von 1200V entwickelt und verschiedene Integrationskonzepte der resultierenden Bauelemente evaluiert. Bei aller Innovation soll die Industrialisierbarkeit und Zuverlässigkeit der Antriebseinheit im Fokus stehen. Damit leistet das Projekt einen wesentlichen Beitrag, um diese Technologien zur Marktreife zu überführen und kurzfristig einen wesentlichen Fortschritt für die nächste Generation von Elektrofahrzeugen zu ermöglichen.