Statische und dynamische Charakterisierung neuer SiC- und GaN-Halbleiter

Tests im Spannungsbereich von 100 V - 20 kV

© Fraunhofer ISE
Prototyp eines lateralen GaN-Transistors.

Neue Transistoren auf Basis von Siliziumkarbid (SiC) oder Galliumnitrid (GaN) eröffnen viele Möglichkeiten in der Leistungselektronik. Durch extrem geringe Schaltverluste bei gleichzeitig niedrigen Durchlassverlusten der Bauelemente können Schaltungen mit sehr hohen Schaltfrequenzen und gleichzeitig sehr hohem Wirkungsgrad realisiert werden. Durch die hohen Schaltfrequenzen kann der Aufwand für passive Bauelemente, insbesondere die Baugröße von Drosselspulen, deutlich reduziert werden.

Im Vergleich zu Lösungen mit Silizium-(Si)-Bauelementen werden durch die hohen Schaltfrequenzen und die kleineren induktiven Bauelemente deutlich kompaktere und auf Systemebene kosten-günstigere Lösungen möglich. Mit SiC-Transistoren können die Schaltfrequenzen gegenüber Si-Transistoren um den Faktor drei bis fünf gesteigert werden. Mit GaN-Halbleitern können noch höhere Schaltfrequenzen realisiert werden. Sie eignen sich für den Aufbau von Leistungswandlern kleinerer Leistung mit Schaltfrequenzen im MHz-Bereich.

Unsere FuE-Leistungen umfassen:

  • Hardwareentwicklung von tranformatorlosen Schaltungen
  • Entwicklung resonanter Schaltungen mit galvanischer Trennung