Leistungselektronik

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Hochleistungsschaltungen und Module auf Basis von Galliumnitrid

Im Geschäftsfeld »Leistungselektronik« entwickeln wir Leistungstransistoren und -Schaltungen auf Basis von Galliumnitrid (GaN). Schwerpunkte sind höhere Effizienzen und Leistungen als bei konventionellen III/V-Heterostrukturbauelementen und Silizium. Im Mobilfunk ermöglichen Galliumnitrid-Verstärker die Übertragung hoher Datenraten bis 10 Gbit/s bei gleichzeitiger Energieeinsparung – Voraussetzung für die künftige mobile Kommunikation (5G und 6G). Für monolithisch integrierte Hochfrequenz- und Mikrowellen-Schaltkreise (MMICs) bis 200 GHz bietet GaN höhere Effizienzen, größere Kompaktheit, höhere Bandbreiten, niedrige Rauschzahlen in Verbindung mit Robustheit und Linearität.

Für die Energiewandlung bietet die GaN-Technologie höhere Schaltfrequenzen als die Silizium- und Siliziumcarbid-Leistungselektronik. Die integrierte GaN-Leistungselektronik ermöglicht erhebliche Energieeinsparungen, hohe Wirkungsgrade, den Betrieb bei hohen Spannungen und Temperaturen sowie robuste und kompakte Bauteile. Damit kann die integrierte GaN-Leistungselektronik zum Beispiel in der Elektro-Mobilität, der Fertigungstechnik oder in der Stromversorgung von Server-Farmen für Big Data eingesetzt werden.

Unser Angebot:

  • 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

Aktuelle Publikationen

JahrTitel/AutorDokumentart
2017Adsorption and desorption of hydrogen at nonpolar GaN(1¯100) surfaces: Kinetics and impact on surface vibrational and electronic properties
Lymperakis, Liverios; Neugebauer, Jörg; Himmerlich, Marcel; Krischok, Stefan; Rink, Michael; Kröger, Jörg; Polyakov, Vladimir
Zeitschriftenaufsatz
2017AlN/GaN HEMTs grown by MBE and MOCVD: Impact of Al distribution
Godejohann, Birte-Julia; Ture, Erdin; Müller, Stefan; Prescher, Mario; Kirste, Lutz; Aidam, Rolf; Polyakov, Vladimir; Brueckner, Peter; Breuer, Steffen; Köhler, Klaus; Quay, Rüdiger; Ambacher, O.
Zeitschriftenaufsatz
2017Anisotropic optical constants, birefringence, and dichroism of wurtzite GaN between 0.6 eV and 6 eV
Shokhovets, Sviatoslav; Kirste, Lutz; Leach, Jacob H.; Krischok, S.; Himmerlich, Marcel
Zeitschriftenaufsatz
2017Demonstration of an RF front-end based on GaN HEMT technology
Ture, Erdin; Musser, Markus; Hülsmann, Axel; Quay, Rüdiger; Ambacher, Oliver
Konferenzbeitrag
2017Design and characterization of highly-efficient GaN-HEMTs for power applications
Reiner, Richard; Ambacher, Oliver (Referent); Kallfass, Ingmar (Referent); Quay, Rüdiger (Betreuer)
Dissertation
2017Design, realization, and evaluation of a Riemann pump in GaN technology
Weiß, Markus; Friesicke, Christian; Metzger, Thomas; Schmidhammer, Edgar; Quay, Rüdiger; Ambacher, Oliver
Zeitschriftenaufsatz
2017First demonstration of w-band tri-gate GaN-HEMT power amplifier MMIC with 30 dBm output power
Ture, Erdin; Brueckner, Peter; Alsharef, Mohamed; Granzner, Ralf; Schwierz, Frank; Quay, Rüdiger; Ambacher, Oliver
Konferenzbeitrag
2017Hetero-integrated GaN MMICs: Hot Islands in a (Silicon) Ocean...
Quay, Rüdiger; Brueckner, Peter; Tessmann, Axel; Ture, Erdin; Schwantuschke, Dirk; Dammann, Michael; Waltereit, Patrick
Konferenzbeitrag
2017Investigation of GaN-HEMTs in reverse conduction
Reiner, Richard; Waltereit, Patrick; Weiss, Beatrix; Quay, Rüdiger; Ambacher, Oliver
Konferenzbeitrag
2017Noise degradation of cascodes in broadband power amplifiers
Huber, Thomas; Quay, Rüdiger; Bösch, Wolfgang
Konferenzbeitrag
2017Radiation aspects and performance of GaN power converters and RFICs for airborne and space applications
Quay, Rüdiger; Brueckner, Peter; Reiner, Richard; Schwantuschke, Dirk; Waltereit, Patrick
Konferenzbeitrag
2017The role of charge trapping in AlGaN/GaN-on-Si HEMT based power switches
Wespel, Matthias; Wagner, Joachim; Lausen, G.; Ambacher, O.; Schwierz, F.
Dissertation
2017Thermal stability and failure mechanism of schottky gate AlGaN/GaN HEMTs
Mocanu, Manuela; Unger, Christian; Pfost, Martin; Waltereit, Patrick; Reiner, Richard
Zeitschriftenaufsatz
Diese Publikationsliste wurde aus der Publikationsdatenbank Fraunhofer-Publica erstellt.