Leistungselektronik

Die hohe Beweglichkeit der Elektronen im Transistorkanal in Verbindung mit hohen Ladungsträgerdichten und hoher Durchbruchsfestigkeit ermöglicht Leistungstransistoren mit geringen Einschaltwiderständen bei gleichzeitig hohen Durchbruchspannungen. Die resultierende hohe Leistungsdichte und geringe kapazitive Last ist ein Alleinstellungsmerkmal für GaN-Transistoren und mit anderen Transistorkonzepten und Materialien nicht erreichbar. Sie ist die Voraussetzung für neuartige, hocheffiziente Leistungsschalter für den Einsatz beispielsweise in Schaltnetzteilen oder Motorantrieben.

Die Gruppe Leistungselektronik erforscht und entwickelt Leistungstransistoren mit folgenden Zielstellungen:

• Schalttransistoren bei hohen Spannungen bis 1000 V bei gleichzeitig geringem On-state-Widerstand und hoher Stromtragfähigkeit bis 20 A
• Normally-off Transistoren für Spannungen bis 1000 V

Normally-off Transistoren wurden mittels trockenchemischer Recess-Technologie so hergestellt, dass bei dem verwendetem Epitaxielayout eine restliche Dicke der AlGaN Barriere von etwa 4 nm erreicht wird. Das entspricht dem Abstand zwischen der metallischen Gateelektrode und dem Transistorkanal (2DEG). Durch eine entsprechende Optimierung des Epitaxiedesigns konnten Normally-off Transistoren mit Durchbruchspannungen von über 300 V realisiert werden.