Elektronische Schaltungen

Forschende des Fraunhofer IAF entwickeln Materialien, Bauelemente, Module und (Sub-)Systeme für ein breites Spektrum von Anwendungen in der Hochfrequenz- und Leistungselektronik.

Im Bereich der Hochfrequenzelektronik arbeiten die Forschenden des Fraunhofer IAF an metamorpher Schaltungstechnologie auf Basis von InGaAs-mHEMTs mit Gate-Längen von 50 nm, 35 nm oder 20 nm. Damit lassen sich extrem rauscharme und breitbandige Module bei Raumtemperatur, aber auch unter kryogenen Bedingungen (etwa für Quantencomputing), mit Grenzfrequenzen von bis zu 1 THz realisieren.

In der Leistungselektronik konzentriert sich das Fraunhofer IAF auf GaN-basierte Bauelemente, Schaltungen und Module für höchste Energieeffizienz und maximale Spannung, die in der Elektromobilität, der Klimatechnik und der Informationstechnologie zum Einsatz kommen. Darüber hinaus arbeiten die Forschenden des Fraunhofer IAF an neuartigen lateralen und vertikalen 1200-V-Bauelementen sowie an der monolithischen und heterogenen Integration.

CMOS-Schaltungsentwurf für und durch Künstliche Intelligenz

Am Innovationspark Künstliche Intelligenz (IPAI) in Heilbronn treibt das Fraunhofer IAF den KI-basierten CMOS-Schaltungsentwurf voran. Im Mittelpunkt stehen CMOS-Chipdesign für und durch Künstliche Intelligenz (KI), um leistungsfähige, energieeffiziente KI-Chips zu entwickeln und das Mikroelektronik-Ökosystem in Baden-Württemberg nachhaltig zu stärken.

Die Forschenden des Fraunhofer IAF entwickeln KI-gestützte Entwurfsprozesse, die komplexe CMOS-Schaltungen automatisieren, Entwurfszeiten verkürzen und Effizienz, Zuverlässigkeit sowie Sicherheit steigern. Gleichzeitig entstehen neue Chip-Architekturen für KI-Anwendungen – von Edge-KI und Bildverarbeitung bis hin zu sicherheitskritischen Anwendungen in Mobilität, Robotik sowie Luft- und Raumfahrt. Davon profitieren insbesondere Industrie, Mittelstand und Start-ups, die über das wachsende Chip-Ökosystem in Heilbronn einen erleichterten Zugang zu KI-basiertem CMOS-Chipdesign erhalten.