SEMPEL - Halvledermaterialer til effektelektronik

Overgangen til eldrevet transport samt fokus på vedvarende energikilder stiller øgede krav til håndtering af store elektriske effekter med avanceret og effektiv elektronik. Nye halvledere med stort båndgab (wide-bandgap semiconductors), herunder galiumnitrid (GaN), har potentialet til at give en markant reduktion i tabene i effektelektronik. For at slå effektivt igennem skal GaN dyrkes som tynde film på et stabilt og billigt substrat. Projektets primære industrielle partner, Topsil Semiconductor Materials A/S, har i forvejen en betydelig del af verdensmarkedet for silicium (Si) som grundmateriale til højeffekt elektronik Projektet sigter derfor på at skabe en platform for udvikling af nye Si-GaN baserede komponenter til effektelektronik med større effektivitet og pålidelighed end hidtil kendte materialer.

Projektet har følgende hovedopgaver:

1. Dyrkning af GaN på silicium wafers vha. to teknikker, MBE og MOCVD. Der skal udvikles passende bufferlag for at minimere dannelsen af defekter i grænseflader.
2. Karakterisering og design af defektstrukturer. Der skal udvikles procestrin, som kan kontrollere udviklingen af defekter og placere dem rumligt i materialet.
3. Fabrikation og test af GaN komponenter. Aktive GaN komponenter skal fremstilles med henblik på at teste materialernes elektriske egenskaber.
4. Design og test af GaN-baserede elektriske systemer. GaN/Si strukturen vil altid have områder med høj defekttæthed. Metoder til accelererede test af komponenter skal udvikles.