2019年1月22日
电子市场的稳定增长以及对越来越高效，更紧凑的电力电子系统的需求。基于硅的主要电子组件将不再能够满足预计未来的工业需求。
Fraunhofer IAF开发基于GAN的电子组件和系统。该图显示了一个已加工的gan晶圆。（图片来源：Fraunhofer IAF）
以这些理由，弗莱堡大学，可持续发展中心弗莱堡和Fraunhofer-gusellschaft共同努力发现了一种新的材料结构，这可能是未来电力电子产品的理想选择。最近启动的项目“针对能源电子电子的功能性半导体结构研究”（简称“ Power Electronics 2020+”）研究了新的半导体材料氮化铝（Salcon）。上区域合作由Fraunhofer IAF主任Oliver Ambacher教授兼弗莱堡大学可持续系统工程系（INATECH）的电力电子学教授协调。
该行业的自动化和数字化以及对可持续过程和生态责任的日益认识是负责电子市场坚定增长的三个主要因素。仅当电子系统变得更加资源效率，更节能且同时更强大时，才有可能减少功耗。
硅技术达到其物理极限
到目前为止，硅领导电子行业。由于硅具有几乎完美的晶体结构，成本相对较低，并且具有良好的电荷载体浓度和速度以及良好的介电强度，因此它已成为一种特别成功的半导体材料。但是，硅电子慢慢达到其物理极限。特别是，在考虑所需的功率密度和紧凑度时，硅电力电子组件并不令人满意。
创新的材料组成，以提高功率和效率
将氮化甲酯（GAN）用作电力电子中的半导体已经克服了硅技术的缺点。与硅相比，在高温，快速切换频率和高压的条件下，GAN的性能更好。这与较高的能源效率密切相关 - 在几种耗能的应用中，这意味着能源消耗大大降低。几年来，Fraunhofer IAF一直将GAN研究为电子组件和系统的半导体材料。在工业合作伙伴的协助下，这些研究的结果已经得到了商业用途。项目“ Power Electronics 2020+”项目的研究人员将采取进一步的步骤，以再次提高下一代电子系统的耐用性和能源效率。将使用一种新的和不同的材料，称为氮化铝铝（Salcn）。
基于Salcon的第一个组件
Scaln是一种具有高介电强度的压电分离材料，与其在微电体应用中的可用性有关。
由于其物理特性，硝酸扫描岩氧化铝尤其非常适合电力组件。
博士。Fraunhofer IAF项目经理Michael Mikulla。
该项目的目的是在GAN层上种植晶格匹配的SCALN，并使用随后的异质结构来处理具有高电流能力的晶体管。
功能性半导体结构基于具有较大带隙的材料，例如硝酸铝铝和氮化铝，可提供具有非常高的电压和电流欧洲杯足球竞彩的晶体管。这些设备每芯片表面达到更高的功率密度，以及更高的开关速度和更高的工作温度。这是较低的开关损耗，较高的能效和更紧凑的系统的代名词。
Fraunhofer IAF教授兼董事Oliver Ambacher博士。
通过将材料，甘恩和斯卡恩结合在一起，欧洲杯足球竞彩我们希望使设备的最大输出功率加倍，同时显着降低能源需求。
博士。Fraunhofer IAF项目经理Michael Mikulla。
材料研究的开创性工作欧洲杯足球竞彩
考虑到迄今为止，这种材料既没有生长食谱也没有经验价值，晶体生长是该项目最大的挑战之一。项目团队有必要在接下来的几个月中开发这些成果，以实现可再现的结果，并开发可以成功用于电力电子应用的层结构。
Freiburg和Erlangen之间的专业合作和知识转移
该研究项目将与弗雷堡大学，弗劳恩霍夫大学应用固态物理学IAF，可持续发展中心弗莱堡和弗劳恩霍夫的整合系统和设备技术IISB ISB在Erlangen的成员密切合作执行。Erlangen电子系统高性能中心。大学研究与以应用程序为导向的发展之间的这种新形式的合作伙伴关系应作为未来项目合作的范式。
一方面，该模型通过将结果从基础研究迅速转移到面向应用程序的开发中，促进了与公司的合作。另一方面，它在两个不同地区的两个技术上互补的弗劳恩霍夫中心之间打开了协同作用，因此可以改善他们对半导体行业潜在客户的报价。
Fraunhofer IAF教授兼董事Oliver Ambacher博士