Eine Umfrage zu Leistungshalbleiterbauelementen mit breitem Bandabstand

Halbleiter mit breitem Bandabstand zeigen überlegene Materialeigenschaften, die eine potenzielle Nutzung von Leistungsbauelementen bei höheren Temperaturen, Spannungen und Schaltgeschwindigkeiten als die derzeitige Si-Technologie ermöglichen. Infolgedessen wird eine neue Generation von Leistungsbauelementen für Anwendungen in Stromrichtern entwickelt, in denen traditionelle Si-Leistungsbauelemente eine eingeschränkte Betriebsmöglichkeiten aufweisen. Die Verwendung dieser neuen Leistungshalbleiterbauelemente wird sowohl eine wichtige Verbesserung der Leistung bestehender Stromrichter als auch die Entwicklung neuer Stromrichter ermöglichen, die zu einer Steigerung der Effizienz der elektrischen Energieumwandlungen und einer rationelleren Nutzung der elektrischen Energie führen. Gegenwärtig sind SiC und GaN die vielversprechendsten Halbleitermaterialien für diese neuen Leistungsbauelemente aufgrund ihrer hervorragenden Eigenschaften, der kommerziellen Verfügbarkeit von Ausgangsmaterialien und der Reife ihrer technologischen Prozesse. Dieses Papier präsentiert eine Übersicht über die jüngsten Fortschritte in der Entwicklung von SiC- und GaN-basierten Leistungshalbleiterbauelementen zusammen mit einem Gesamtüberblick über den Stand der Technik dieser neuen Bauelementgeneration.