Siliciumkarbid Bauelementetechnologie zur effizienten Handhabung von Ressourcen mit einer deutlich erhöhten Effizienz

SiC wird das Substratmaterial für elektronische Leistungsbauelemente der Spannungsklassen über 1 kV sein. Dies wird für eine nachhaltige Energiewende von entscheidender Bedeutung sein. Ziel des Projektes ist die Grundlagen für solche Bauelemente zu erarbeiten. Dies beinhaltet sowohl die Optimierung des Grundmaterials, als auch die Herstellungsmethoden der Bauelemente, als auch das Design der Bauelemente und deren Charakterisierung. Das ITME in Polen übernimmt die Entwicklung und Herstellung der Substrate, vor allem zukunftsweisender Epitaxieschichten aufbauend auf deren Erfahrung auf dem Gebiet des Wachstums defektarmer Schichten. Parallel dazu startet die Kwangwoon Universität in Korea mit der Modellierung und Simulation zukunftsweisenden SiC Leistungsbauelementen. In erster Linie handelt es sich um Bauelemente, die besonders hinsichtlich Epitaxieschichten, Gateoxidqualität und Ionenimplantation optimiert werden, da diese Aspekte die Schwerpunkte der Prozessentwicklung der Partner sind. Das Fraunhofer IISB startet mit der Weiterentwicklung von bereits vorhandenen Oxidations- und Implantationsschritten an kommerziell erworbenen SiC Substraten. Insbesondere bei der Implantation ist nicht nur der eigentliche Schritt der Implantation von Bedeutung, sondern auch ein nachfolgender Ausheilschritt bei Temperaturen über 1600°C, um die Defekte, die während der Implantation entstanden sind auszuheilen und die implantierten Ionen elektrisch zu aktivieren. Daraus werden, aufbauend auf den der Kwangwoon Universität erarbeiteten Design und der Simulation die Bauelemente gefertigt. Diese werden der Kwangwoon Universität übergeben, die diese Bauelemente fachgerecht aufbaut und elektrisch charakterisiert. Diese Erkenntnisse fließen dann wieder zu den Partnern für eine weitere Entwicklung der Epitaxieschichten, Oxidation und Implantation zurück.