Interview mit Alex Lidow, CEO von EPC »Ich hasse Gehäuse!«

GaN kosteneffizienter als Silizium

In Europa dreht sich viel um Automobilanwendungen. Haben Sie für diese Marktsegmente entsprechende Produkte?

Bei Automotive muss man zwischen dem Antriebsstrang und den hunderten übrigen Anwendungen unterscheiden. Außerdem ist bei Ersterem eine Automobil-Qualifizierung nötig; diese streben wir für Ende 2016 an. Aber bereits heute sind wir in so manchen Kfz-Applikationen drin; auf unserem Messestand sehen Sie beispielsweise Lichtanwendungen für Lkws sowie Class-D-Audio, die jeweils keine Automobilqualifizierung benötigen. Und es ist kein Wunder, dass gerade Class-D-Audiosysteme die ersten Anwendungen für GaN-Bauteile gewesen sind, weil diese – anders als Silizium-MOSFETs – keine parasitäre Diode haben. Für Class-D-Audio ist diese Diode sehr unvorteilhaft, sie schleust eine Menge Nichtlinearitäten ins System.

Eine weitere wichtige Anwendung im Auto wird LiDAR werden – besonders im Hinblick auf autonomes Fahren. Fahrzeughersteller möchten all die verschiedenen Umgebungssensoren durch LiDAR ersetzen, entweder als einzelnes System auf dem Dach oder je eines auf allen vier Seiten. Es gibt keine schnellere Art, um all das zu erfassen, was um ein Auto herum passiert. Die Laufzeit des Laserlichts gibt Ihnen die Entfernung, die Richtung des reflektierten Strahls die zweite Dimension. Ein Kamerabild liefert Ihnen zu viele Informationen, die erst aufwendig zu separieren sind. Und wie erst wollen Sie die Entfernung aus einem Kamerabild extrahieren?! Mikrowellen haben andererseits eine zu große Wellenlänge, was zu verschwommenen Bildern führen würde.

Aber kommen wir trotzdem noch auf den Antriebsstrang zu sprechen. So wie es aussieht, wird die Spannung für die Antriebe in Elektrofahrzeugen irgendwo zwischen 600 und 900 Volt liegen. Sowohl Galliumnitrid-Bauteile als auch Silizium-MOSFETs verkraften bis 600 und 900 Volt, andererseits beginnen sowohl Siliziumkarbid-Schalter als auch Silizium-IGBTs bei 600 bis 900 Volt. Wer am Ende das Rennen machen wird, weiß ich nicht. (lacht) Alle diese sind hervorragende Kandidaten, und der Markt ist riesig. In der Zwischenzeit besetzen wir einfach die anderen Felder.

In einem Ihrer Blog-Einträge prognostizierten Sie, im Jahr 2016 würden die Kosten für GaN-Schalter mit denen für Silizium-MOSFETs gleichziehen. Ist diese Voraussage eingetroffen?

Leider habe ich mich da geirrt. (lacht) Den Breakthrough erreichten wir schon 2014. Und dafür gibt es einige sehr simple Gründe. Der erste ist das Gehäuse. Für einen Silizium-MOSFET benötigen Sie ein Gehäuse. Als ich noch alle sechs Wochen eine Milliarde MOSFETs produzierte (als CEO von International Rectifier; Anm. d. Red.), war die Rechnung für die Gehäuse genauso hoch wie die für die Chips. Das sehen die Leute leider oft nicht. Dadurch, dass wir bei unseren GaN-Schaltern das Gehäuse weglassen, halbiere ich ganz einfach die Kosten pro Bauteil.

Ein weiterer Grund lautet: GaN ist sehr viel besser als Silizium. Dadurch erhalte ich fünfmal mehr Chips pro Wafer, obgleich der Wafer deutlich teurer ist und die Ausbeute nicht so hoch. Und ein dritter Grund liegt darin, dass wir noch bis zu einem Faktor 800 vom theoretischen Limit von Galliumnitrid entfernt sind. Im Moment liegen wir zwar noch schlechter als Silizium, aber mit jeder weiteren Generation werden wir große Fortschritte erleben. Und wir stehen ja erst am Anfang der Entwicklung!

Im April 2015 begannen wir, unsere Bauteile billiger zu verkaufen als äquivalente Siliziumbausteine. Trotzdem ist unsere Gewinnspanne noch sehr erfreulich, und Silizium wird diesen Vorsprung niemals mehr aufholen können.