SIC- und GaN-Leistungshalbleiter WBG-Halbleiter: Heraeus Electronics tritt PowerAmerica bei

Redakteur: Kristin Rinortner

Heraeus Electronics wird Mitglied von PowerAmerica. Damit will das Unternehmen aus Hanau, das zu den führenden Halbleiterherstellern für die Aufbau- und Verbindungstechnik in der Leistungselektronik zählt, die Kommerzialisierung von Wide-Bandgap-Halbleitern wie SiC und GaN vorantreiben.

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WBG-Leistungshalbleiter: SiC- und GaN-Leistungshalbleiter bieten zahlreiche Vorteile, doch die Kommerzialisierung hinkt hinterher, was an unzureichenden Fertigungskapazitäten liegt. Das soll sich ändern.
WBG-Leistungshalbleiter: SiC- und GaN-Leistungshalbleiter bieten zahlreiche Vorteile, doch die Kommerzialisierung hinkt hinterher, was an unzureichenden Fertigungskapazitäten liegt. Das soll sich ändern.
(Bild: Heraeus)

Leistungshalbleiter aus Siliciumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) revolutionieren die Leistungselektronik aufgrund ihrer besseren Materialeigenschaften, die hocheffiziente Leistungsbauelemente mit reduziertem Platzbedarf und weniger Kühlung ermöglichen.

Mehrere staatlich finanzierte Initiativen in der ganzen Welt fördern die Einführung von Leistungshalbleitern mit breiter Bandlücke (WBG), um deren Potenzial für Energiesparmaßnahmen und technologische Innovationen zu nutzen.

Eine davon ist das 2015 gegründete Netzwerk PowerAmerica, ein von 46 Mitgliedern geführtes Institut in North Carolina, das die Kommerzialisierung der WBG-Leistungselektronik vorantreiben will.

Die Kombination des technologischen Wissens von Heraeus Electronics mit dem industriellen Netzwerk von PowerAmerica soll die Entwicklung von neuen Halbleitern beschleunigen und das Wachstum der Leistungselektronik-Branche unterstützen, verlautbarte aus Unternehmerkreisen.

SiC- und GaN-Leistungshalbleiter schneller marktfähig machen

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 Entwicklungsprojekte mit Test-Modulen und Prototypen gemäß höchsten Anforderungen zu unterstützen.

WBG-Halbleiter: Frühzeitig Entwicklungen anstoßen

David Malanga, Director of Marketing and Sales von Heraeus Electronics in den USA, fügt hinzu: „Unser tiefgreifendes Verständnis für den Markt der Leistungselektronik im Verbund mit PowerAmericas industriellen Verbindungen ermöglicht es uns, frühzeitig Entwicklungen anzustoßen, die die Branche schon morgen stärken.“

Von 2010 bis 2018 sind die Preise für handelsübliche SiC-MOSFETs um ca. 80 Prozent gesunken, was auf ein höheres Produktionsvolumen, technologische Innovationen und eine Vergrößerung der Waferfläche auf 150 mm zurückzuführen ist.

Preisniveau von WBG-Halbleitern sinkt

Gegenwärtig seien die Preise für WBG-Halbleiter etwa dreimal höher als die von Silicium-Halbleitern ähnlicher Leistung, konstatiert 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 Silicium.

Wobei die Halbleiterkosten nur ein Element der Materialkosten des finalen Systems sind. Mit den Vereinfachungen auf Systemebene, die WBG-Halbleiter mit sich bringen (geringere Größe und Gewicht der passiven Bauelemente, geringere Anforderungen an die Systemkühlung usw.), sind die Gesamtkosten eines SiC-basierten Photovoltaik-Systems jetzt mit denen seines Silicium-basierten Gegenstücks vergleichbar.

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