2016-10-01  –  2019-03-31

141.122,53 EUR

IXYS Semiconductor GmbH, Lampertheim, Hessen

03ET7563B

Monitoring und Netzschutz [EB1821]

01171669/1  –  StossIGBT

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI6)

Energie

Ziel dieses Verbundprojekts ist die Einführung eines halbleiterbasierten Blitzschutzsystems für Netzanwendungen. Dazu sind über die Halbleiterschalter Stoßströme von mehreren Kiloampere abzuleiten. Bei konventionellen Insulated-Gate Bipolar-Transistoren (IGBTs) ist die Sättigungsstromstärke zu gering, um Überspannungen aus dem Wechselstromnetz ableiten zu können, die aus Blitzeinschlägen herrühren. Deshalb werden in diesem Teilvorhaben IGBTs mit entsprechend hoher Stoßstromfestigkeit entwickelt und hergestellt. Für eine hinreichende Eignung der Bauelemente ist eine Modifikation von heute verfügbaren Bauelementen notwendig. Die heute verfügbaren Produkte werden durch Prozess- und Bauteilsimulationen derart angepasst, dass sie den Anforderungen bezüglich des maximalen Stoßstroms genügen. Varianten des so erarbeiteten Designs werden teilweise in einer externen Foundry und anschließend in Lampertheim gefertigt und charakterisiert. Die Integration in das Blitzschutzsystem sowie Zuverlässigkeitsuntersuchungen erfolgen in Zusammenarbeit mit den Verbundpartnern. In enger Kooperation mit dem Fraunhofer IISB werden zusätzlich alternative Prozessparameter untersucht und in einer zweiten Chip-Variante (Gen 2) durch IXYS umgesetzt und gemeinsam von den Projektpartnern charakterisiert und bewertet. Am Ende des Teilvorhabens soll ein für die Blitzschutzanwendungen geeigneter IGBT zur Verfügung stehen, auf Basis dessen im Gesamtvorhaben ein entsprechender Blitzschutz realisiert wird.