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Motivation

Europa und vor allem Deutschland besitzen in der Mikroelektronik besondere Stärken in der Automobil-, Energie-, Sicherheits- und Industrieelektronik. Um die Mikroelektronikkompetenz im Hinblick auf eine breite Digitalisierung zu stärken, fördert die Europäische Kommission gemeinsam mit Mitgliedsstaaten in der Initiative ECSEL Forschungsvorhaben und Pilotlinien. Deutsche Schwerpunkte liegen dabei auf multifunktionalen Elektroniksystemen, energiesparender Leistungselektronik, dem Design komplexer Systeme sowie auf Produktionstechnologien.

Ziele und Vorgehen

Leistungselektronik, die auf Siliziumkarbid (SiC) basiert, gilt als Schlüsseltechnologie für die Elektrifizierung der Mobilität und für die effiziente Nutzung erneuerbarer Energien. Allerdings ist die SiC-Technologie heute noch nicht reif genug, um sie für eine breite Elektrifizierung verwenden zu können. Um Europa zum Marktführer für SiC-Materialien zu machen, zielt das Projekt auf die Entwicklung zuverlässiger SiC-Technologien auf allen Ebenen der Wertschöpfungskette ab. Das schließt Substrate, Equipment und Leistungselektronikanwendungen ein. Dieses Ziel wird durch technologische Innovationen, mehrere Pilotlinien und Demonstratoren erreicht, die die Vorteile der Anwendung demonstrieren: Höhere Schaltfrequenzen und geringere Schaltverluste ermöglichen bessere Wirkungsgrade, was beispielsweise in der Elektromobilität zu größeren Reichweiten führt.

Innovationen und Perspektiven

Die Leistungselektronik durchdringt alle Lebensbereiche, wo Energie umgewandelt oder gespeichert wird. Komponenten aus SiC sind umweltfreundlich, weil deutlich weniger Energie in Form von Wärme verloren geht. Die Projektergebnisse tragen dazu bei, die SiC-Technologie in einem breiten Anwendungsspektrum zu nutzen. Außerdem wird gezeigt, dass eine Reduzierung der Gesamtbetriebskosten für das SiC-System möglich ist.

Europäische Partner

• Frankreich: Soitec SA, Commissariat à l‘énergie atomique et aux énergies alternatives, Applied Materials France, Valeo Siemens eAutomotive France SAS, NOVASiC SA, Saint-Gobain Centre de Recherches et d’Etudes Europeen, MERSEN France Gennevilliers S.A.S, École Centrale de Lille, Soitec Lab
• Italien: ST Mircroelectronics SRL, HPE, Consorzio nazionale Interuniversitario per la Nanoelettronica
• Österreich: EV Group
• Schweden: ST Microelectronics Silicon Carbide AB, Linköping University
• Spanien: University of Seville, Premo S.A.U.
• Tschechien: Brno University of Technology, IMA s.r.o.