Wide-Bandgap Devices


Organisation:
Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente

Description:


Der Lehrstuhl für Elektronische Bauelemente forscht an Bauelementen und elektronischen Systemen basierend auf Substraten mit hohem Bandabstand (wide-band-gap materials). Zu diesen Materialien zählt neben Siliciumcarbid (SiC) auch Galliumnitrid (GaN).



Insbesondere die Herstellung und Charakterisierung von Leistungsbauelementen für Spannungsklassen über 1000 V auf Siliciumcarbid-Substraten ist ein Schwerpunkt des Lehrstuhls. Aufgrund seines im Vergleich zu Silicium deutlich höheren Bandabstandes von über 3 eV bietet SiC die Möglichkeit, Bauelemente für Hochtemperatur- und Hochspannungsanwendungen zu verwirklichen. Neben den Prozessgeräten der Silicium-Technologie stehen dem LEB Anlagen zur Verfügung, die speziell auf die Anforderungen bei der Herstellung von SiC-Bauelementen abgestimmt sind (z.B. Hochtemperaturofen zur Aktivierung von Dopanden bis  1900 °C). Neben Untersuchungen zu ausgewählten Prozesssequenzen (z.B. dem Ausheilverhalten von implantierten Schichten in 4H-SiC oder dem Oxidationsverhalten von SiC) wurden in den vergangenen Jahren vor allem Forschungsarbeiten im Bereich neuartiger SiC-Leistungsschalter sowie der SiC-Prozessintegration durchgeführt. Für die Realisierung verlustarmer unipolarer Leistungshalbleiterbauelemente werden laterale Ladungskompensationsstrukturen auf SiC untersucht. Darüber hinaus werden am Lehrstuhl neuartige  UV-Photodioden auf SiC erforscht und entwickelt. Die halbleitertechnologischen Experimente werden durch entsprechende Prozess- und Bauelementesimulationen unterstützt. Aus den hergestellten SiC-Bauelementen werden Modellparameter für die Schaltungssimulation eruiert. 



In weiteren Forschungsarbeiten wurden am Lehrstuhl GaN-Leistungsbauelemente statisch und dynamisch charakterisiert. Auf der Basis der dynamischen Kenndaten erfolgt eine simulative Abschätzung der unter gegebenen Wirkungsgradanforderungen möglichen Schaltfrequenzen in einem isolierenden DC/DC-Wandler. Zudem wird eine angepasste Aufbau- und Verbindungstechnik für GaN-Leistungsbauelemente entwickelt. Darüber hinaus beteiligt sich der LEB im Rahmen der Forschergruppe 1600/1 an Forschungsarbeiten zur Herstellung von GaN-Kristallen mittels Ammonothermalsynthese.



Related Project(s)

Go to first page Go to previous page 1 of 2 Go to next page Go to last page

Charge compensation in 4H silicon carbide - Simulation, modelling and experimental verification
PD Dr. Tobias Erlbacher
(01/04/2016 - 14/04/2019)
Development of semiconductor sensors based on silicon carbide
Prof. Dr. Lothar Frey
(01/10/2014 - 15/06/2018)
(Efficient Energy Conversion of the Future with Next-Generation GaN Power Electronics):
ZuGaNG: Dynamic Characterization of Molded Devices and Fundamental Investigations on Reliability
Prof. Dr. Lothar Frey
(01/04/2014 - 30/06/2017)
(FOR 1600: Chemie und Technologie der Ammonothermal-Synthese von Nitriden):
FOR 1600: Kristallzüchtung von Nitrid-Einkristallen mit hoher Reinheit
Prof. Dr. Lothar Frey
(01/09/2011 - 31/12/2017)
SiC-BIFET: Untersuchungen zu bipolaren SiC-Feldeffekttransistoren für das Mittelspannungsnetz
Prof. Dr. Lothar Frey
(01/09/2010 - 10/07/2017)

Last updated on 2018-24-10 at 15:31