Robuste und effiziente GaN-Komponenten für maximale Leistung und Effizienz bei hohen Frequenzen
Die weltweite Vernetzung nimmt zu, das transferierte Datenvolumen steigt und industrielle Produktionsabläufe werden immer komplexer. Um die kontinuierlich wachsenden Anforderungen zu erfüllen, bedarf es immer leistungsfähigerer und zugleich effizienterer hochfrequenzelektronischer Komponenten, die zuverlässig performante Verbindungen ermöglichen – sowohl auf der Erde wie auch im Weltraum. Das Fraunhofer IAF entwickelt auf der Grundlage des III-V-Verbindungshalbleiters GaN entlang der gesamten Wertschöpfungskette Hochfrequenzelektronik für Kommunikations-, Radar- und Prüf- und Messsysteme bei hohen Betriebsspannungen und -frequenzen. Sie setzt weltweit Maßstäbe hinsichtlich Leistungsdichte, Effizienz und Robustheit.
GaN-HEMT-MMICs bis 200 GHz – vom Design bis zum System
Das große Know-how der Forschenden sowie die umfangreiche Forschungsinfrastruktur am Fraunhofer IAF erlaubt die anforderungsspezifische Realisierung von GaN-Hochfrequenzelektronik sowie entsprechende Dienstleistungen auf allen Fertigungsstufen: vom Schaltungsdesign über das Materialwachstum, die Prozessierung (auch auf Multi-Project Wafer Runs) und Charakterisierung von integrierten Schaltungen (ICs) basierend auf HEMTs bis hin zum Aufbau von Modulen und (Sub-)Systemen.
Dabei steht Partnern und Kunden aus Industrie und Wissenschaft unter anderem eine selbstentwickelte Prozessfamilie für GaN-Hochfrequenz-Technologien mit Gate-Längen von 500, 150, 100 und 70 nm (GaN50X–GaN07) zur Verfügung, die eine zuverlässige Produktion von MMICs mit Frequenzen im Mikrowellenbereich (mmW, hier: bis zu 200 GHz) ermöglicht – auch in Kleinserie. Diese kommen einzeln oder hochintegriert als rauscharme Verstärker, Leistungsverstärker, Hochleistungsverstärker oder als ganze Front-End-Module (FEMs) zum Einsatz.
Fraunhofer-Institut für Angewandte Festkörperphysik IAF
