Threshold-Voltage-Engineered GaN-HEMTs für integrierte Hochfrequenz-,
Leistungs- und MEMS-Schaltungen

Vergangenen Jahres startete das europäische ALL2GaN-Projekt als Antwort auf den European Chip Act, sowie den Herausforderungen des Klimawandels. Ziel ist es, europäische Akteure im Bereich der Leistungs- und Hochfrequenzelektronik zusammenzubringen, um ein gemeinsames Ökosystem zu schaffen, in dem energieeffiziente GaN-ICs auf industrieller Ebene gefertigt werden können.

Unter den 45 Partnern aus ganz Europa ist auch das IMS, welches sich im Projektrahmen mit der Weiterentwicklung der patentierten Nanohole-Technologie auf GaN-auf-Si-Wafern befassen wird. Diese Technologie ist eine Methode zur Strukturierung der Gate-Bereiche in GaN-HEMTs, mittels derer gezielt die Einschaltspannung der Transistoren verändert werden kann. So wird die gleichzeitige Herstellung von GaN-Transistoren mit gezielt eingestellter Einschaltspannung innerhalb desselben ICs ermöglicht.

Auf einem einzigen Wafer sollen so Transistoren für unterschiedlichste Anwendungen in derselben Technologie hergestellt werden, die sowohl Hochfrequenz-, Leistungs-, aber auch MEMS-Bauteile ermöglicht.

Nach der erfolgreichen Demonstration der Technologie stellt die Arbeit innerhalb des ALL2GaN-Projektes den nächsten Entwicklungsschritt in Richtung Threshold-Voltage-Engineered HEMT-ICs dar.

In Kooperation mit SweGaN (Linköping, Schweden) wird zudem das Portfolio des IMS GaN-Prozesses auf die Bearbeitung von GaN-auf-SiC-Wafern erweitert, die mittels QuanFINE-Technologie hergestellt werden. Die in diesem Arbeitspaket hergestellten Schaltungen dienen primär der Prozessentwicklung und Materialcharakterisierung auf diesem neuartigen Materialsystem und ergänzen die bereits bestehende Bauteilherstellung auf GaN-auf-Si-Wafern.