Motivation
In der modernen Leistungselektronik geht der Trend hin zu höherer Effizienz
bei gleichzeitig verringertem Bauraum. Letzteres hat unter anderem
den Vorteil des geringeren Materialeinsatzes, welches Kosten und CO2-
Emissionen bei der Herstellung verringert.
Diese Ziele sind jedoch mit herkömmlichen Silizum-Leistungshalbleitern nicht
zu erreichen, da die Schaltverluste bei höheren Schaltfrequenzen ins Unermessliche
steigen würden. Vielversprechend sind hingegen Transistoren,
die auf dem Wide-Bandgap Material Gallium-Nitride (GaN) basieren. Diese
ermöglichen aufgrund ihrer Materialeigenschaften deutlich geringe Schaltund
Durchlassverluste. Sogenannte Trapping-Effekte, wie etwa der dynamische
Einschaltwiderstand, hervorgerufen durch Verschiebung der Ladungsträgerkonzentration,
verschlechtern jedoch die Performanz und können mit
herkömmlichen Methoden nicht ausreichend charakterisiert werden.
Aus diesem Grund wurden in den letzten Jahren anwendungsnahe Charakterisierungsmethoden
entwickelt, welche diese Effekte entsprechend berücksichtigen
können.

Aufgabenstellung
Ziel dieser Arbeit ist es, die bisher am Institut entwickelten Charakterisierungsmethoden
für GaN-HEMTs zu verbessern und zu erweitern. Hierfür
sollen insbesondere Untersuchungen im taktenden Betrieb des DUTs (Device
under Test) möglich sein.
Hilfreich zur Umsetzung dieser Arbeit wären Erfahrungen mit Python, Embedded
Programmierung (C++ und STM32), Schaltungstechnik und Platinenlayout.