Verbundprojekt: Enhanced substrates and GaN pilot lines enabling compact power applications - PowerBase -; Teilvorhaben: GaN-Substratentwicklung für horizontale Leistungsbauelemente - HorGaN

Ziel des Projektes ist die Entwicklung von großflächigen, freistehenden halbisolierenden GaN-Substraten für die Fertigung von modernsten horizontalen Hochleistungstransistoren. Für die Herstellung dieser großflächigen Substrate wird zunächst die Entwicklung der großflächigen Templates / Keime vorangetrieben werden. Diese werden dann in Kombination mit den HVPE-Kristallzüchtungsteilschritten und entsprechenden Anlagenweiterentwicklungen für die Züchtung großflächiger GaN-Kristalle eingesetzt. Außerdem wird der Einbau der gewünschten Dotierstoffe untersucht. Basierend auf diesen Daten werden diese-Substrate für die Projektpartner bereitgestellt. Im nächsten Schritt wird über eine Steigerung der Kristalllänge die Versetzungsdichte reduziert und damit die Qualität der großflächigen Substrate verbessert. Gemeinsam mit den Projektpartnern wird Durchmesser und Dotierung weiter an die Bauelemente angepasst. Parallel zur Kristallzüchtung werden Säge-, Läpp- und Polierprozesse für die großflächigen, dotierten Substrate entwickelt. Die Entwicklungen werden fortlaufend durch Charakterisierungen begleitet, um Informationen zur Kristallqualität und -homogenität als Feedback zu erhalten. Mit der Bereitstellung von qualitativ hochwertigen Substraten, welche exakt an die speziellen Bedürfnisse dieser Bauelemente angepasst sind, wird den Projektpartnern die Entwicklung modernster energieeffizienter Transistoren ermöglicht.