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. Neue Forschungsarbeiten beschäftigen sich mit der Fertigung von vertikalen Bauelementen auf GaN und Silizium Substraten für die Leistungskonversion.

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
2018C-V characterization technique for four-terminal GaN-on-Si HEMTs based on 3-port S-parameter measurements
Salcines, Cristino; Mönch, Stefan; Spudic, Boris; Kallfass, Ingmar
Konferenzbeitrag
2018PCB-embedding for GaN-on-Si power devices and ICs
Reiner, Richard; Weiss, Beatrix; Meder, Dirk; Waltereit, Patrick; Vockenberger, C.; Gerrer, Thomas; Quay, Rüdiger; Ambacher, Oliver
Konferenzbeitrag
Diese Publikationsliste wurde aus der Publikationsdatenbank Fraunhofer-Publica erstellt.