Elektronische Schaltungen

Am Fraunhofer IAF wird sowohl an Innovationen der Hochfrequenzelektronik als auch der Leistungselektronik geforscht.
 

Die Hochfrequenzelektronik behandelt einen Bereich bis 850 GHz. Besonders nützlich sind diese hohen Frequenzen und Bandbreiten beispielsweise, um präzise Sensoren auszustatten, denn die genutzten Millimeterwellen durchdringen Staub, Nebel, Regen, Schnee und Kleidung.

Im Bereich der Leistungselektronik beschäftigen sich Forscher des IAF mit der Entwicklung starker Leistungstransistoren und -Schaltungen auf Basis von Galliumnitrid (GaN). Insbesondere bei der Datenübertragung von Handy zu Handy können damit Raten bis 10 Gbit/s erzielt und gleichzeitig Energie eingespart werden. Für zukünftige mobile Kommunikationssysteme von 5G und 6G sind diese Leistungen essentiell.

Weiterhin arbeiten wir an der Erforschung und Entwicklung neuer Materialien, zum Beispiel hochwertige Graphen-Schichten und -Flocken sowie AlScN-Schichten für piezoelektrische Filter.

Unser Angebot

Hochfrequenzelektronik                            
Leistungselektronik Messtechnik
  • Hochfrequenz-Schaltungen und -Module
  • Hochfrequenzfilter
  • MMIC-Entwurf
  • Bauelemente-Modellierung
  • Prototypen und Kleinserienfertigung von MMICs
  • Aufbau von Schaltungen in Modulen

  • Realisierung von HF-Breitbandverstärker-MMICs und -Modulen von 0 bis 40 GHz
  • Hochleistungsverstärker bis 1 kW im Gehäuse und als Modul
  • Heterointegrierte »GaN-on-SiC«- und »GaN-on-Si«-MMICs
  • MMICs und Module für Richtfunk bei 28 GHz, 39 GHz, 71 – 84 GHz und 94 GHz
  • Prototypen und Kleinserienfertigung von GaN-MMICs mit Gatelängen von 0,5 µm, 0,25 µm und 100 nm
  • Leistungserzeugung bis 200 GHz
  • Bewertung von Aufbautechnik und Zuverlässigkeit von GaN-Schaltern
  • 8-Zoll »GaN-auf-Si«-Epitaxie
  • S-Parameter bis 1,1 THz
  • Rauschparameter bis 50 GHz
  • Rauschzahl bis 750 GHz
  • Leistung bis 300 GHz
  • Intermodulation bis 50 GHz
  • DC- und HF-Messungen bei kryogenen Temperaturen
  • Lebensdauertests bei DC und HF

Was passiert am IAF

Eine Kurzübersicht

© Fraunhofer IAF

Energieeffiziente Spannungswandler

Der Einsatz des Halbleiters Galliumnitrid steigert die Effizienz und spart deutlich Energie.

© Fraunhofer IAF

Integrierte Galliumnitrid-Schaltkreise

Am Fraunhofer IAF werden effiziente Leistungstransistoren und Schaltkreise auf großflächigen, kostengünstigen Si-Substraten entwickelt.

© Fraunhofer IAF, Photobank – Fotolia.com

Richtfunk: Datenübertragung für die Industrie 4.0

Aktuell werden adaptive drahtlose Punkt-zu-Punkt Terahertz-Kommunikationssysteme für Innenräume entwickelt.

© Fraunhofer IAF

Multiprojekt Wafer Run für Kunden

Auf der Basis seiner epitaktischen und technologischen Möglichkeiten bietet das Fraunhofer IAF elektronische Multiprojekt Wafer Runs (MPW) und ganze Maskenprozessierungen für externe Kunden an.

© Fraunhofer IAF

Radar für Sensorik und Materialprüfung

Im Frequenzbereich von 75 –110 GHz (W-Band) können kleine Objekte mittels Radar aus der Distanz – auch bei stark eingeschränkter Sicht – detektiert werden.

© Bundeswehr

Abstandsradar für Hubschrauber

Bei schwierigen Landemanövern im Schneegestöber (White-out-Effekt) oder in sehr staubigen Gebieten (Brown-out-Effekt) helfen Millimeterwellen-Sensoren Hubschrauberpiloten sicher zu landen.