Chips JU: HiPower5.0 - Leading Edge Semiconductor, Integration, and Control System Technologies for Highly Compact and Smart EDrive Components Towards more Sustainable Power Electronics 5.0
Motivation
Mikroelektronik ist eine Schlüsseltechnologie der Digitalisierung. Ihre Beherrschung ist entscheidend für die technologische Souveränität Europas. In der europäischen Partnerschaft CHIPS fördert die EU gemeinsam mit Mitgliedstaaten innovative
Forschungsvorhaben und Pilotlinien in der Mikroelektronik. Deutsche Schwerpunkte liegen dabei auf multifunktionalen Elektroniksystemen, energiesparender Leistungselektronik, Design komplexer Systeme sowie Produktionstechnologien.
Ziele und Vorgehen
Ziel des Vorhabens HiPower 5.0 ist die Entwicklung hochintegrierter eDrive-Komponenten unter Verwendung fortschrittlicher Halbleiter mit großer Bandlücke (WBG für „wide bandgap“) und modernsten Technologien zur Integration von Leistungselektronik. Beim Design stehen Ressourceneffizienz und Zuverlässigkeit im Vordergrund, um nachhaltige Mobilitätslösungen der nächsten Generation im Automobil- und Schifffahrtsbereich zu realisieren. Dabei sollen insbesondere die Energieverluste in elektrischen Antriebssträngen reduziert werden. Insgesamt werden neben der Energieeffizienz und Nachhaltigkeit auch die Leistung und Kosteneffizienz von künftigen eDrive-Komponenten gesteigert. Dies gelingt im Zuge der Forschungsarbeiten, indem die Komponenten zunächst modelliert, simuliert und die Daten analysiert und zur Systemoptimierung genutzt werden.
Innovationen und Perspektiven
Die Kerninnovationen basieren auf der Entwicklung neuer GaN (Galliumnitrid)-Basismaterialien zur Erhöhung der Durchbruchsspannungen und auf der Verbesserung der thermischen Leistung sowie der Senkung der Kosten künftiger GaN-Bauelemente. Die Kenntnisse können für neue Produkte in der Automobilbranche in Europa und weltweit eingesetzt werden. Die Forschungsarbeiten steigern die Innovationskraft Deutschlands und Europas im international hart umkämpften Markt der Elektromobilität und verbessern somit die Wettbewerbsposition und technologische Souveränität.
