Kommentar Game-Changer Galliumnitrid

Engelbert Hopf, Chefreporter Markt&Technik
Engelbert Hopf, Chefreporter Markt&Technik

Europa startet Aufholjagd für Galliumnitrid. GaN-Pionier IR bringt die ersten Produkte auf den Markt.

Galliumnitrid ist der nächste Game-Changer der Leistungselek­tronik. Als International Rectifier vor gut zwei Jahren seine ersten Samples und Roadmaps vorstell­te, da wurde das vom Wettbewerb zwar registriert, aber als »zu leicht« befunden. Galliumnitrid wurde als interessante Nischenlösung dargestellt, die sich aber haupt­sächlich an Niederspannungs-Ap­plikationen und damit vor allem an Consumer-, aber eben nicht an Industrie- und Automotive-Anwendungen richtete.

Inzwischen hat IR die ersten diskreten FETs auf den Markt ge­bracht, und auch der Konkurrenz dürfte klar geworden sein, warum sich IR zu Beginn auf Niederspan­nungslösungen konzentriert hat: An ihnen lassen sich auf etwas einfachere Art der Umgang und die Prozesstechnik der neuen Halbleitertechnik »erlernen«, be­vor man sie dann auf Halbleiterlö­sungen für Spannungen über 600 V überträgt.

Als Game-Changer haben sich in den letzten dreißig Jahren sowohl International Rectifier als auch Infineon Technologies be­reits erfolgreich betätigt: IR schuf als MOSFET-Pionier ein völlig neues Produktsegment, und Infi­neon hat mit seinen Superjunction MOSFETs der CoolMOS-Baureihe neue Marken gesetzt. Nun scheint durch die gesamte Leistungshalb­leiter-Branche klar zu sein: Wer keine Karten in Sachen Galliumni­trid hat, der dürfte sich in Zukunft deutlich schwerer tun, sich gegen den Wettbewerb zu behaupten.

So ist es auch wenig verwun­derlich, dass zum Jahresende 2010 eine ganze Welle von Forschungs- und Kooperationsinitiativen in Gang gesetzt wurde, deren einzi-ges Ziel es ist, Europa zu einer strategischen Unabhängigkeit auf dem Gebiet der Wide-Band-Gap-Halbleiter zu verhelfen. Welche Bedeutung diesem Programm für die europäische Leistungshalblei­ter-Industrie und ihre Kunden im Bereich der Leistungselektronik zukommt, lässt sich aus dem Na­men ableiten: »Last Power«.

Europa mag vielleicht spät auf die neue Technologie reagie­ren, doch die nun aufgelegten Programme wie »Neuland« oder »Power GaN Plus« oder »Berlin WideBaSe« haben meist nicht nur Galliumnitrid im Fokus, sie bezie­hen auch Verbindungshalbleiter wie Siliziumkarbid, Aluminium­nitrid oder Zinkoxid in ihre For­schungsaktivitäten ein.

Dass nun offenbar auch die entscheidenden Gremien vom möglicherweise Branchen ver­ändernden Charakter der neuen Technologie überzeugt sind, dürf­te vor allem damit zu tun haben, dass der Entwicklung sehr ener­gieeffizienter Systeme – von der Consumer-Elektronik bis zu elek­trischen Hausgeräten und von in­dustriellen Anwendungen bis zur Heim-Automation – heute eine zentrale Bedeutung zukommt.

Es wird interessant sein zu ver­folgen, wie die asiatischen Halb­leiter-Spezialisten auf die sich nun entfaltende Dynamik reagie­ren. Nachdem Unternehmen wie Rohm Semiconductor vor knapp zwei Jahren in die Siliziumkarbid-Technologie eingestiegen sind, ist wohl kaum davon auszugehen, dass sich Asiens Halbleiterspe-zialisten bei Galliumnitrid ähnlich viel Zeit lassen werden. Das Jahr 2011 dürfte darum nicht nicht nur bei Wide-Band-Gap-Halbleitern mit der einen oder anderen Über­raschung aufwarten.