Integrierte, hocheffiziente Leistungselektronik auf der Basis von Galliumnitrid

Monolithisch integrierte Halbbrückenschaltung des Fraunhofer IAF.
© Fraunhofer IAF

Monolithisch integrierte Halbbrückenschaltung des Fraunhofer IAF.

Für die Anwendungsbereiche Elektromobilität und den Elektrogerätebau soll im Projekt GaNIAL die laterale Beschaffenheit des Leistungshalbleiters GaN genutzt werden, um einen neuen Grad an Leistungsdichte, Effizienz, Robustheit, Funktionalität und Zuverlässigkeit zu erreichen. Dieser Ansatz wird ermöglicht durch die Integration von Leistungsbauelementen, Treiberschaltungen und thermischer Zustandsüberwachung auf einem Halbleiterchip.

Projekttitel GaNIAL − Integrierte, hocheffiziente Leistungselektronik auf der Basis von Galliumnitrid  
Laufzeit 2016 − 2019  
Fördermittelgeber Bundesministerium für Bildung und Forschung  
Kooperationspartner
  • Robert Bosch GmbH, Gerlingen-Schillerhöhe
  • BMW AG, München
  • Finepower GmbH, Ismaning
  • Universität Stuttgart, Stuttgart
  • TRUMPF Hüttinger GmbH + Co.KG, Freiburg
 
Projektleiter Dr. Patrick Waltereit  
Ziele
  • Monolithische Integration von Gatetreibern, Freilaufdioden, Halbbrücken und Sensoren in einer GaN-auf-Si Hochvolttechnologie
  • Kompakte, effiziente Spannungswandler durch monolithische Integration mit hohen Schaltfrequenzen und verbesserter Aufbautechnik
  • Entwicklung von Spannungswandler-Demonstratoren für die Elektromobilität und den Elektrogerätebau
 
Publikationen
  • B. Weiss, R. Reiner, P. Waltereit, R. Quay, O. Ambacher, A. Sepahvand, D. Maksimovic, "Soft-switching 3 MHz converter based on monolithically integrated half-bridge GaN-chip", 4th IEEE Workshop on Wide Bandgap Power Devices and Applications, WiPDA 2016 , pp.215-219
  • S. Moench, R. Reiner, B. Weiss, P. Waltereit, R. Quay, O. Ambacher, and I. Kallfass, “Single-Input GaN Gate Driver Based on Depletion-Mode Logic Integrated with a 600 V GaN-on-Si Power Transistor," 4th IEEE Workshop on Wide Bandgap Power Devices and Applications, WiPDA 2016.