GaN-basierte Transistoren werden seit einigen Jahren als vielversprechende Kandidaten für zukünftige leistungselektronische Anwendungen gehandelt. Bei der Entwicklung dieser Bauelemente sollen insbesondere deren Durchbruchfestigkeit, Stromtragfähigkeit und Schaltgeschwindigkeit erhöht werden. Parallel soll die Effizienz immer besser werden. Um dies zu erreichen, müssen sowohl die epitaxische Struktur als auch das Design der Transistorstruktur optimiert werden.
Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine umfassende systematische Studie der Designparameter eines AlGaN/GaN-HEMTs durchgeführt. Ziel dabei war es, ein Transistordesign zu entwickeln, das für leistungselektronische Anwendungen optimiert ist. Die entsprechenden Maßnahmen gliederten sich in zwei große Bereiche: „Design für hohe Spannung“ und „Design für niedrigen Ron und hohe Stromtragfähigkeit“.
Im Rahmen von Voruntersuchungen wurden systematische Erkenntnisse, Optimierungsmaßnahmen und technologische Lösungen erarbeitet, die in ein neues Transistordesign einflossen. Ein entsprechend optimiertes Design für die angestrebte 65 mΩ-Klasse wurde vorgeschlagen: 134 Finger à 1,6 mm Fingerlänge bei einer Gesamtgateweite Wg = 214,4 mm auf einer Fläche von 10,12 mm². Die optimierten Transistoren wurden am FBH mittels p-GaN-Gate Normally-off-Technologie hergestellt. Im on-state wurde gezeigt, dass die Ströme von Ids max ~ 111 A bei einem Ron von ~ 52 mΩ und erreicht werden. Im off-state erreichten die Leistungselektronik-Transistoren die Durchbruchspannung von 700 V bei einem off-state Leckstrom unter 100 μA. Die hier entwickelten Transistoren zeigten sowohl im on- als auch im off-state ein gutes Potential für den Einsatz in leistungselektronischen Anwendungen bis 600 V.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Den Einsatz digitaler Gerätschaften im Bildungsbereich kritisch in den Blick zu nehmen, technologische Systemautorität zwar nicht grundsätzlich, aber doch unter bestimmten Umständen auch bewusst zu ignorieren, dies dürfte wohl zulässig sein, und zwar mit Fingerzeig auf Widerstand gegen vielfach erfahrbare, in Sonderheit elektronisch lancierte Entfremdung, auch Manipulation im Bereich menschlicher Lebenswirklichkeit, schließlich unter Hinweis auf notwendige Abwehr schleichender „Dehumanisation“ einer alsbald kommunikationstechnologisch völlig, geradezu maßlos übersteuerten, zudem inskünftig von künstlicher Intelligenz bedrohten, in letzter Konsequenz vereinnahmten Gesellschaft.
Es stellt sich die Frage, ob Bildungsprozesse in diesen schwierigen Zusammenhängen vielleicht nicht doch einen zumindest bescheidenen Ausweg aufzuzeigen imstande sind. Gesellschaftlich ausgelotet werden sollten Möglichkeiten, allgemeine Aufmerksamkeit wieder stärker auf menschlich relevante Bezugsfelder lenken zu können und damit technologische Versessenheit mit ihren Allmachtsansprüchen ebenso behutsam wie umsichtig in ihre Grenzen zu verweisen: Dies insbesondere über demokratisches sowie liberales Wirken in Schule und Unterricht, über Wissen, Bildung und Einsicht, nicht über totale Technik-Verweigerung, wohl aber – wie eingangs angedeutet – über begründbaren, wenigstens gelegentlich, vielleicht sogar längerfristig und grundsätzlich willentlich geübten Verzicht. Die hier dargelegte Einstellung, die von manchem möglicherweise für illusionär, gar unsinnig gehalten wird, wäre gleichwohl in einem allerdings inhaltlich wie zeitlich weitgespannten Rahmen gesamtgesellschaftlich durchaus zu diskutieren.
Aktualisiert: 2023-03-30
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