EO

Imec zoekt partners na flinke stap in GaN-on-SOI-technologie

15 december 2021 om 11:44 uur

Imec presenteert de succesvolle co-integratie van hoogwaardige Schottky-barrièrediodes en depletion-mode HEMT's op een p-GaN HEMT-gebaseerd 200 V GaN-on-SOI smart power-geïntegreerde circuits (IC's)-platform ontwikkeld op 200 mm-substraten. De toevoeging van deze componenten maakt het ontwerp van chips met uitgebreide functionaliteit mogelijk en verhoogt de prestaties die monolithisch geïntegreerde GaN-vermogens-IC's een stap verder brengen. Deze prestatie effent de weg naar kleinere en efficiëntere DC/DC-converters en Point-of-Load-converters.


Vandaag de dag wordt GaN-vermogenselektronica nog gedomineerd door discrete componenten die worden aangestuurd door een externe driver-IC die de schakelsignalen genereert. Om echter ten volle te profiteren van GaN's snelle schakelsnelheid, wordt monolithische integratie van stroomapparatuur en driverfuncties aanbevolen. Imec heeft de monolithische co-integratie al aangetoond van een half-bridge en drivers met controle- en beschermingscircuits die essentieel zijn voor een geïntegreerd volledig GaN-stroom-IC in één chip.

 

Een van de belangrijkste hindernissen om de volledige prestaties van GaN-vermogens-IC's te verbeteren, blijft het vinden van een geschikte oplossing voor het gebrek aan p-channel-apparaten in GaN met acceptabele prestaties. CMOS-technologie maakt gebruik van complementaire en meer symmetrische paren p- en n-type veldeffecttransistoren (FET's), gebaseerd op de mobiliteit van gaten en elektronen voor beide typen FET's. In GaN is de mobiliteit van gaten echter ongeveer 60 keer slechter dan die van elektronen. Dat betekent dat een p-kanaalapparaat, waar gaten de belangrijkste dragers zijn, 60 keer groter zou zijn dan de n-kanaals tegenhanger en zeer inefficiënt. Een wijdverbreid alternatief is het vervangen van de P-MOS door een weerstand. Weerstand-transistorlogica (RTL) is gebruikt voor GaN IC's, maar leidt tot compromissen tussen schakeltijd en stroomverbruik. 

 

"We hebben de prestaties van GaN IC's verbeterd door een combinatie te gebruiken van schakelaars voor verbeteringsmodus en uitputtingsmodus (e-mode en d-mode HEMTS). Door ons functionele e-mode HEMT-platform op SOI uit te breiden met co-geïntegreerde d-mode HEMTS, kunnen we nu de stap zetten van RTL naar direct-gekoppelde FET-logica, die naar verwachting de snelheid zal verbeteren en de vermogensdissipatie van de circuits zal verminderen, " zegt programmadirecteur  GaN power systems Stefaan Decoutere.

 

Een ander cruciaal onderdeel voor co-integratie op GaN-stroom-IC's is een Schottky-barrièrediode. GaN Schottky-diodes combineren hogere blokkeerspanningen met verminderde schakelverliezen in vergelijking met hun silicium-tegenhangers.

 

"We hebben ons 200 V GaN-on-SOI e-mode HEMT GaN IC's-platform uitgebreid met monolithisch geïntegreerde high-performance Schottky-barrièrediodes en d-mode HEMT's, wat ons een stap dichter bij slimme stroom-IC's op basis van GaN brengt. Dit GaN-IC-platform is beschikbaar voor prototyping via onze multi-project-wafer (MPW)-service", voegt Decoutere toe.

 

Partners gezocht

"Ons platform is klaar voor overdracht aan partners. We zoeken gieterijen, maar ook designhuizen en eindgebruikers. De volgende stap is het ontwikkelen en uitbrengen van een 650 Volt-versie van het platform. Doeltoepassingen voor GaN-on-SOI-technologie zijn onder meer hoogspanningsschakeling en stroomconversie, snelladers voor mobiele telefoons, tablets en laptops, en ingebouwde opladers voor elektrische auto's en omvormers voor aansluiting van zonnepanelen op het net".

 

Gerelateerd nieuws

Noren willen reizen transformerren met elektrische vliegboot

Te land, ter zee en in de lucht: Noren bouwen elektrische vliegboot met wielen (video)

Een Noors bedrijf ontwikkelt een klein elektrisch watervliegtuig dat het lokale passagiersverkeer op grote schaal kan transformeren. Het ontwerp van de romp wordt momenteel getest in de sleeptank van Sintef in Trondheim.

Noodhulpdrone Twente haalt 120 km/u

Noodhulpdrone Twente haalt 120 km/u

Studententeam DroneTeam Twente heeft haar nieuwste drone onthuld: Thunderbird. De drone is ontworpen voor medische hulpverlening en maakt gebruik van een uniek, efficiënt vleugelontwerp en haalt een topsnelheid van 120…

Nieuwe versie installatienorm industriële gebouwen behandelt Single Pair Ethernet

Nieuwe versie installatienorm industriële gebouwen behandelt Single Pair Ethernet

In maart 2022 is de nieuwe editie van de installatienorm IEC 61918:2018/AMD1:2022 Amendment 1 - "Industriële communicatienetwerken - Installatie van communicatienetwerken in industriële gebouwen" gepubliceerd…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Gecodeerde, contactloze veiligheidsschakelaar PSEN cs5 en PSEN cs6 Veiligheidsschakelaar voor de hek- en positiebewaking

PSENcode is zowel bedoeld voor de standbewaking van afschermingen volgens EN 60947-5-3 als voor de positiebewaking. Door...

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Güdel Benelux
Güdel Benelux

Lineaire aandrijf componenten en oplossingen

Orfa Visser BV
Orfa Visser BV

Gespecialiseerd in Forceren, Dieptrekken, Flenswalsen, Lassen en Apparatenbouw.

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Tevema
Tevema

Leverancier van technische standaardveren en normdelen, leverbaar uit voorraad.

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

30 mei 2022, Hannover (De)

Hannover Messe

The lead theme Industrial Transformation spotlights the topics of digitalization and sustainability.

31 mei 2022, Düsseldorf

World Electrolysis Congress

Goal: tackle the remaining bottlenecks to rolling out electrolysers at scale and pace

31 mei 2022, Veldhoven

Business Software Event

Platform waar digitaliseringsvraagstukken voor de maakindustrie centraal staan

Meer agendapunten »