GaNext

Motivation

Die Mikroelektronik ist der Schlüssel zu Innovationen wie Industrie 4.0, intelligenter Medizintechnik und dem automatisierten Fahren. Um die Innovationsdynamik der Elektronikbranche in diesem Bereich zu stärken, fördert das BMBF im EUREKA-Cluster PENTA deutsche Unternehmen und Forschungseinrichtungen in bi- und multinationalen Verbundprojekten entlang von grenzüberschreitenden Wertschöpfungsketten zu den genannten Applikationsfeldern und bei der Erforschung von neuen Basistechnologien zur künftigen Mikroelektroniksystemfertigung in Europa.

Ziele und Vorgehen

Ziel des Projekts ist es, die Schaltgeschwindigkeiten von Leistungselektronikmodulen auf Basis des Halbleitermaterials Galliumnitrid (GaN) zu erhöhen, um sie in einem breiteren Anwendungsspektrum nutzen zu können. Bisher schöpfen GaN-basierte Leistungsmodule ihr Potenzial noch nicht voll aus, da sie, um Störfelder und Überschwingungen zu vermeiden, die Schaltgeschwindigkeit künstlich herabsetzen müssen. Im Projekt wird erforscht, ob und wie diese Störeinflüsse mit intelligenten Steuerchips, speziell darauf ausgelegten Treibern, passiven Schaltungskomponenten sowie einer hochkompakten Bauweise auch bei höchsten Geschwindigkeiten vermieden werden können.

Innovationen und Perspektiven

Leistungselektronik ist für die Umwandlung von elektrischer Energie entlang des gesamten Übertragungsweges – von der Stromerzeugung bis zum Endverbraucher – von zentraler Bedeutung. Zukünftige GaN-Module sind dabei deutlich energie-effizienter als heutige siliziumbasierte Module. Durch die breiten Anwendungsmöglichkeiten von GaN-Modulen kann perspektivisch eine enorme Hebelwirkung für Energie- und CO₂-Einsparungen erreicht werden, etwa im Verkehrs- oder Industriesektor.

Europäische Partner

• Großbritannien: Cambridge GaN Devices Ltd, CSA Catapult, Lyra Electronics Ltd
• Niederlande: Besi Netherlands B.V., Eindhoven University of Technology,
  Neways Technologies B.V., Signify