Business Development SiC- und GaN-Leistungshalbleiter schneller in die Anwendung bringen

Redakteur: Gerd Kucera

Um die Kommerzialisierung von Wide-Bandgap-Halbleitern zu beschleunigen, fördert PowerAmerica aktiv Partnerschaften in Industrie und Forschung. Mit inzwischen über 60 Mitgliedern.

Firma zum Thema

Leistungselektronik: Ausbildung, Entwicklung, Produktion und Anwendung gehören aus einem Guss, um den gesellschaftlichen und technologischen Veränderungen zeitnah zu folgen.
Leistungselektronik: Ausbildung, Entwicklung, Produktion und Anwendung gehören aus einem Guss, um den gesellschaftlichen und technologischen Veränderungen zeitnah zu folgen.
(Bild: Heraeus)

Mehrere staatlich finanzierte Initiativen weltweit fördern die Einführung von Leistungshalbleitern mit breiter Bandlücke (WBG), um deren Potenzial für Energiesparmaßnahmen und technologische Innovationen zu nutzen. Eine davon ist das Netzwerk PowerAmerica, ein von inzwischen 60 Mitgliedern geführtes Institut in North Carolina, dessen Ziel es ist, die Kommerzialisierung der WBG-Leistungselektronik voranzutreiben. Die Kombination des technologischen Wissens von beispielsweise dem Materialexperten Heraeus mit der Reichweite des Netzwerks von PowerAmerica soll die Entwicklung neuer Halbleiter beschleunigen und das Wachstum der Leistungselektronik-Branche unterstützen.

Ausbildung in der Entwicklung, Produktion und Anwendung von Leistungshalbleitern mit breiter Bandlücke durch Universitätspartnerschaften und dedizierten Kurzkursen zur beruflichen Weiterbildung sollen den dringend benötigten Branchenschub bringen. PowerAmerica über sich: „Wir fördern die Vorteile der SiC- und GaN-Technologie bei z.B. Applikationsingenieuren, indem wir Beispiele und Belege für den Nutzen einer Umstellung bestehender Silizium-basierter Systeme auf die WBG-Technologie liefern. Das geschieht auch durch Networking-Möglichkeiten für Mitglieder, mittels Konferenzen und technischen Webinaren. Zudem stehen Erfolgsberichte von Mitgliedern und deren Kunden sowie gezielte Ausbildung und Vermittlung von talentierten Studenten an Arbeitgeber im Mittelpunkt.“

SiC & GaN Devices schneller zur Anwendung bringen

Die Zusammenarbeit setzt sich als Ziel, die nächste Generation von SiC- und GaN- Leistungshalbleitern schneller marktfähig zu gestalten sowie die mit neuen Technologien oft einhergehenden Kosten und Risikofaktoren zu minimieren.

Aufgrund seiner starken Vernetzung mit Halbleiter-Herstellern und Unternehmen, die Halbleiter einsetzen, sei PowerAmerica als Informationsplattform bestens positioniert, erklärt Heraeus. Die Unterstützung durch das amerikanische Ministerium für Energiewirtschaft und Marktforschungskapazitäten ermöglichen zudem den Wissenstransfer zu den in der Branche tätigen Beschäftigten und innovative Produktideen.

„Durch die Zusammenarbeit mit Heraeus Electronics können wir die Leistungscharakteristik von elektronischen Bauteilen ohne Kompromisse für Kosten optimieren“, sagt Executive Director Victor Veliadis von PowerAmerica, „Heraeus Electronics bietet passende Materiallösungen sowie neueste Laborausstattungen, um Projekte mit Test-Modulen und Prototypen gemäß höchsten Anforderungen zu unterstützen.“

Dazu David Malanga, Director of Marketing and Sales von Heraeus Electronics in den USA: „Unser tiefgreifendes Verständnis für den Markt der Leistungselektronik im Verbund mit den Industrie-Kontakten von PowerAmerica ermöglicht es uns, frühzeitig Entwicklungen anzustoßen, um die Branche zu stärken.“

Von 2010 bis 2018 sind die Preise für handelsübliche SiC-MOSFETs um etwa 80% gesunken, was auf ein höheres Produktionsvolumen, technologische Innovationen und eine Vergrößerung der Wafer-Fläche auf 150 mm zurückzuführen sei, konstatieren Branchenkenner. Gegenwärtig seien die Preise für WBG-Halbleiter etwa dreimal höher als die von Silizium-Devices ähnlicher Leistung, betont PowerAmerica. Mit der Einführung von 200-mm-Wafer erwartet man, dass WBG-Halbleiter innerhalb von zwei Jahren nur noch 1,5-mal mehr kosten als Komponenten aus Silizium.

Hierbei seien die Halbleiterkosten nur ein Teil Element der Materialkosten des finalen Systems sind. Mit Vereinfachungen auf Systemebene, die WBG-Halbleiter mit sich bringen (beispielsweise geringere Größe und Gewicht der passiven Bauelemente, geringere Anforderungen an die Systemkühlung und anderes), seien die Gesamtkosten etwa eines SiC-basierten Photovoltaik-Systems jetzt mit denen seines Silizium-basierten Pendants vergleichbar.

Artikelfiles und Artikellinks

(ID:47700786)