Angemerkt Eine hohe Zuverlässigkeit mit SiC-MOSFETs ist möglich

Redakteur: Gerd Kucera

Nach leichtem Rückgang im Jahr 2015 verzeichnete der Markt für Leistungs-MOSFETs 2016 eine Erholung. Insbesondere in den Branchen Automobil und Industrie haben siliziumbasierte Power-MOSFET 2016 nun das Marktvolumen von 2014 übertroffen.

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Gerd Kucera, Redakteur ELEKTRONIKPRAXIS: "Neue Hochrechnungen der Zuverlässigkeit von SIC-MOS-Strukturen versprechen SIC Devices eine glänzende Zukunft."
Gerd Kucera, Redakteur ELEKTRONIKPRAXIS: "Neue Hochrechnungen der Zuverlässigkeit von SIC-MOS-Strukturen versprechen SIC Devices eine glänzende Zukunft."
(Bild: VBM)

Die Nachfrage nach energieeffizienten Halbleitern steigt weiter, sodass der Branchenbeobachter Yole Development ein stabiles Wachstum erwartet. Die Markterträge erreichten laut aktueller Yole-Branchenanalyse insgesamt 6,2 Mrd. US-$ weltweit.

Für den Zeitraum von 2016 bis 2022 wird eine durchschnittliche Jahreswachstumsrate von 3,4 % prognostiziert. Auch weiterhin haben Silizium-Bauelemente eine hohe Bedeutung für die Entwicklung leistungselektronischer Systeme. In ihnen steckt noch hohes Entwicklungspotenzial, weil durch eine geschickte Schaltungstopologie preiswerte und sichere Lösungen mit sehr gutem Wirkungsgrad möglich sind.

Während Siliziumkarbid langsam das Vertrauen der Anwender gewinnt, haben Hersteller die Technologie der GaN-Halbleiter noch nicht im Griff. Hier fehlt es weiterhin an der gewünschten Robustheit und Zuverlässigkeit. Insbesondere in der Systemanwendung werden GaN-Charakteristika noch nicht wirklich beherrscht.

Stichworte sind etwa funktionale Sicherheit, Beherrschung der Fault Conditions und nicht zuletzt Kurzschlussauslegung. Als wesentliches Hemmnis kommt hinzu, dass passive Bauelemente die charakteristischen Vorteile sowohl von SiC als auch von GaN stark limitieren.

Kondensatoren beispielsweise bereiten Probleme aufgrund ihres hohen Innenwiderstands und Temperaturverhaltens. Die Vorteile der Widebandgap-Halbleiter lassen sich nur vollständig nutzen, wenn passive Bauteile eine entsprechende Weiterentwicklung erfahren.

Trotzdem ist 2017 laut Branchenkennern das Jahr der Wide-Bandgap-Halbleiter; es beginnt eine intensivere Bemusterung gerade von SiC Devices, die hohe Zuverlässigkeit bieten, wenn auch mit großen Unterschieden.

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