für die Chips – Bruchraten unter zehn Prozent
erreicht. Zusätzlich weisen die auf der Pilotlinie
gefertigten Scheiben viermal weniger Defekte auf.
Bei den demonstrierten 600-Volt-GaN-Chips
wurden die Anforderungen industrieller Lebensdauer
übererfüllt. Diese Chips sind auch bei
harten Einsatzbedingungen äußerst robust und
können kurzfristig einer Durchbruchspannung
von mehr als 1.000 Volt standhalten.
Im Projekt PowerBase wurde auch das Grundmaterial
Silizium von herkömmlichen Energiesparchips
optimiert und dessen Materialnutzungsgrad
deutlich verbessert. Dieses Teilprojekt wurde
bei Infineon Technologies Dresden umgesetzt.
Die Ergebnisse werden bereits beim Projektpartner
Siltronic in der Herstellung von Siliziumwafern
angewendet. Die Siliziumstäbe, aus denen
die 300-Millimeter-Dünnwafer (Siliziumscheiben
mit 300 Millimeter Durchmesser) geschnitten
werden, sind noch besser verwertbar. Dadurch
konnte beispielsweise die verwertbare Stablänge
für IGBT-Halbleiter (insulated-gate bipolar transistor)
verdoppelt werden.
Im sogenannten Packaging, bei dem die Chips im
Produktionsprozess abschließend in Gehäuse verbaut
werden, wurden ebenfalls Fortschritte erzielt.
Ein neuer Packaging-Ansatz ermöglicht die Integration
des 600-Volt-GaN-Chips in eine Systemlösung
mit mehreren Halbleiterbauteilen und
ausgezeichneten thermischen Eigenschaften.
Nächster Schritt: Massenmarkt für
Konsumentenanwendungen
Die beim EU-Forschungsprojekt PowerBase entwickelten
Technologien können bald in industriellen
Anwendungen wie Wechselrichtern von
22 UMWELTTECHNIK- & ENERGIE-GUIDE 2018/19