Elektrotechnik & Elektronik

Die Gruppe III-Nitride sind Halbleiter aus den Verbindungen Indium-, Aluminium- und Galiumnitrid. Diese Materialien eignen sich u.a. für den Einsatz als photoelektrische Sensoren aber auch für optische Modulatoren. Eine Herausforderung bei der Herstellung der Gruppe III-Nitride, ist die gezielte Strukturierung dieser Materialien in dünnen Schichten auf einem Substrat.

Die zunehmende Einspeisung regenerativer Energiequellen, wie Sonnen- und Windenergie erfordert den weiteren Ausbau des deutschen und europäischen Leitungsnetzes. Die Einrichtung neuer Überlandstromtrassen stößt jedoch oft auf den Wiederstand ortsansässiger Bewohner, die sich gegen neue Strommasten wehren. Zur Schaffung von neuen Strom- und Datenautobahnen sind daher zukunftsweisende Lösungen zu entwickeln.

Elektrische und elektronische Geräte können unerwünscht über Kabelverbindungen hochfrequente Störungen abstrahlen. Zur Unterdrückung dieser Störsignale dienen eingebaute Ferritkerne. Mit ihrer Hilfe wird die Konformität elektronischer Geräte aus Sicht der elektromagnetischen Verträglichkeit sichergestellt.

Bei der kontaktlosen Energieübertragung entstehen große Streufelder. Zur Kompensation werden Kondensatoren eingesetzt, die in realen Betrieb Parameter-schwankungen unterliegen. Ein effizienter und automatischer Ausgleich dieser Schwankungen im Betrieb kann durch eine aktive Blindleistungseinprägung erstmals erreicht werden, wodurch sich sowohl der Wirkungsgrad, die übertragene Wirkleistung als auch Baugröße und Kosten optimieren lassen.

In der Automobilindustrie, der Medizintechnik sowie der Kommunikationstechnik ist es immer öfter erforderlich, statt üblicher Leiterplatten, komplexe elektronische Halbleiterbauelemente mit einer hohen Anzahl von elektrischen Ein- und Ausgängen auf dreidimensionalen Schaltungsträgern zu platzieren und zu verdrahten. Das wird ermöglicht durch spritzgegossene Kunststoff-Schaltungsträger (Molded Interconnect Devices = MIDs). 

Die Gruppe III-Nitride sind Halbleiter aus den Verbindungen Indium-, Aluminium- und Galiumnitrid. Diese Materialien eignen sich u.a. für den Einsatz als photovoltaische Zellen. Eine Herausforderung bei der Herstellung photovoltaischer Zellen aus der Gruppe III-Nitride ist das Aufbringen dieser Materialien in dünnen Schichten auf einem Substrat. Die Erfindung löst ein Problem der Schichtbildung auf Siliziumsubstraten, das sogenannte meltback etching und ermöglicht einen niederohmigen Heteroübergang. Durch das Verfahren sind z.B. Tandemsolarzellen auf Basis der langlebigen und strahlungsresistenten Gruppe-III-Nitride auf Silizium- oder Germaniumsubstraten möglich.

 

Beim Schichtaufbau von Bauelementen aus der Gruppe III-Nitride kommen aus Kostengründen meist Fremdsubstrate zum Einsatz. Gruppe-III-Nitrid Eigensubstrate sind, bedingt durch den aufwendigen Herstellungsprozess, bislang sehr teuer.

Isolierende Halbleiterschichten sind für die elektrische Isolation und eine geringe Hochfrequenzdämpfung von Halbleiterbauelementstrukturen unersetzlich. Dabei wird meist eine sogenannte tiefe Störstelle eingesetzt. Für viele Halbleiter gibt es zwar Dotanden, die tiefe Störstellen ausbilden, jedoch weisen die Halbleiter oftmals noch eine Restleitfähigkeit auf.

Die Übertragung der in Offshore-Windparks erzeugten elektrischen Energie zu Einspeisestationen an Land erfolgt derzeit mit Hilfe unterseeischer Kabel. Sie bestehen aus miteinander verseilten Einzeladern, deren Herstellung in größeren Längen technisch anspruchsvoll uns kostenintensiv ist. Alternativen sind Flachbandleiter, die bislang vorrangig im KFZ-Bereich eingesetzt werden.

Letzte Änderung: 27.10.2019 - Ansprechpartner: Webmaster