Die GaN-on-Si- und GaN-on-SiC-Epiwafer bieten für Leistungsbausteine ein besseres Leistungsverhalten und höhere Wandler-Effizienz bei geringerem Bauvolumen und Gewicht.

Die GaN-on-Si- und GaN-on-SiC-Epiwafer bieten für Leistungsbausteine ein besseres Leistungsverhalten und höhere Wandler-Effizienz bei geringerem Bauvolumen und Gewicht.Epigan

GaN ist wegen seiner vorteilhaften Eigenschaften beim Einschaltwiderstand (On-Resistance), seiner höheren Durchbruchspannung, höheren Betriebstemperaturen und höheren Schaltfrequenzen ein attraktiver Kandidat für zukünftige Leistungswandlersysteme. Für diese Marktsegmente fertigt der Hersteller mit seinem patentierten, kostengünstigen Verfahren epitaxiale Wafer auf der Basis von GaN-on-Si und GaN-on-SiC; diese werden von IDM-Herstellern (Integrated Device Manufacturer) für High-performance Leistungswandler (bis zu 600 V) und HF-Bausteine in der Millimeterwellen-Kommunikation eingesetzt. Sie bieten für die Leistungsbausteine ein besseres Leistungsverhalten und höhere Wandler-Effizienz bei geringerem Bauvolumen und Gewicht, betont der Hersteller.

Ein weiterer und wichtiger Vorteil der von Epigan hergestellten GaN-on-Si-Epiwafer (bis zu 200 mm Wafer-Durchmesser) und GaN-on-SiC-Epiwafer besteht darin, dass sie in MOCVD-Reaktoren (metal-organic chemical vapor deposition) gefertigt werden. Sie sind somit kompatibel zur bestehenden Infrastruktur der Standard-Si-CMOS-Fertigung. Dadurch können die Halbleiterhersteller beim Übergang auf die GaN-Technik ihr Investment in die Si-Prozesstechnik weiter nutzen. Dieser Vorteil ergibt sich durch das eingesetzte Schlüsselkonzept des In-situ SiN-Layering. Es ermöglicht eine außerordentlich hohe Oberflächen-Passivierung mit kontamierungsfreier Prozesstechnik und damit eine sehr hohe Zuverlässigkeit der Bausteine. Die In-situ SiN-Strukturierung des Herstellers erlaubt den Einsatz von reinen AlN-Layern als Barrierematerial. Damit lassen sich Hetero-Strukturen mit einem Schichtwiderstand von weniger als 250 Ohm/sq. erzielen.

Die GaN-Technik wird derzeit in zahlreichen Hochleistungs-Anwendungen eingeführt. Dazu zählen ununterbrechbare Stromversorgungen im Industrie-, Consumer- und Serverbereich, die Solartechnik, hybrid- und vollelektrisch angetriebene Fahrzeuge und Motorsteuerungen. Darüber hinaus ist GaN sehr gut geeignet für HF-Applikationen, etwa in Basisstationen für Mobilnetze, Radar- und Kabel-TV-Infrastrukturen – allgemein in Netzwerk-, Aerospace- und militärischen Anwendungen. GaN bietet hohe Durchbruchspannungen, niedrige Rauschpegel und hohe Linearität.