UltimateGaN - Forschung nach GaN-Technologien, Geräten und Anwendungen zur Bewältigung der Herausforderungen der zukünftigen GaN-Roadmap

Der Projektantrag „UltimateGaN“ hat sich zum Ziel gesetzt, den CO2 Fußabdruck der Digitalisierung erheblich zu verbessern. Dieses Ziel soll durch Effizienzsteigerungen mittels der zukünftigen Generationen von Galliumnitrid (GaN)-Technologien und -Gehäusen für die Elektronikindustrie in Europa adressiert werden. Diverse Vorgängerprojekte, unter ihnen das ECSEL Pilotlinienprojekt „PowerBase“, bilden die Basis für die Verfügbarkeit der ersten Generation europäischer GaN-Bauelemente und zeigen zugleich klar auf, dass die Herausforderungen der GaN Technologien erheblich unterschätzt wurden. UltimateGaN ist als „Research and Innovation Action“ positioniert und adressiert dieses erhebliche Energieeinsparungspotential, das mit der Verwendung von GaN als neuartiges Material einhergeht. Das Projekt adressiert die gesamte Wertschöpfungskette (Technologie, Gehäuse, Zuverlässigkeit, Applikation) und stützt sich dabei auf drei Säulen: (1) Vertikale GaN Leistungshalbleiter-Bauelemente und –Technologien erforschen; (2) Limitierungen der „best in class“ Leistungsdichte und -effizienz durch neueste laterale GaN Technologien überwinden; (3) Erschwingliches 5G durch GaN on Silicon Hochfrequenztechnologien ermöglichen, die sich an den bestehenden GaN on Silicon Carbide Möglichkeiten orientieren. Diese Säulen werden durch folgende Ziele unterstützt: (4) Gehäuselimitationen für hoch performante GaN Leistungsprodukte bewältigen; (5) Modernstes Zuverlässigkeits- und Defektverständnis für neuartige GaN Bauelementkonzepte erarbeiten; (6) Europäische Führung in hoch performanten Leistungs- und Hochfrequenzapplikationen sichern. Durch einen vertikalen, wertschöpfungsketten-orientierten Ansatz, soll eine GaN Technologie ermöglicht werden, die weit über den aktuellen Stand der Technik hinausgeht. Die durch UltimateGaN entstehenden GaN-Bauteile werden ein breites Spektrum innovativer und energieeffizienter Applikationen ermöglichen, mit dem weitreichenden Ziel, die Digitalisierung zu unterstützen und damit Europas führende Position im Bereich elektronischer Komponenten und Systeme zu stärken.