M.Sc. Simon Frank

Robin Schrewe

Motivation:

Im Zuge der Forschung zur Energiewende soll  am KIT eine auf 10 kA / 10 kV skalierte hybride Test-Pipeline zur Übertragung von elektrischer Energie mittels Supraleiter und chemischer Energie mittels Flüssigwasserstoff aufgebaut werden. Das ETI beteiligt sich am Projekt und untersucht nutzbare Synergien mit Stromrichtern, die im Umfeld der Pipeline betrieben werden sollen. So zeigen z.B. GaN-Transistoren ein verbessertes Durchlass- und Schaltverhalten bei tieferen Temperaturen.

Aufgabenstellung:

In dieser Arbeit sollen verschiedene GaN-Halbleiter bzgl. ihres Tieftemperaturverhaltens untersucht und vermessen werden. Hierfür soll für jede Technologie eine Vollbrückenschaltung ausgelegt, aufgebaut, in Betrieb genommen und vermessen werden. Als Technologien sollen 1200 V GaN-HEMTs, sowie vertikale GaN Transistoren verwendet werden. Außerdem soll die Parallelisierung mehrerer GaN-Chips untersucht werden, um so die Stromrichterleistung zu erhöhen.

Arbeitspakete:

- Recherche geeigneter GaN-Halbleiter, Treiberbauteile und passiver Komponenten

- Auslegung mindestens einer Vollbrücke mit 1200V GaN-HEMTs

- Entwicklung der Schaltpläne und des Platinenlayouts (Altium Designer)

- Einbau der Platine in den kryogenen Testaufbau

- Vermessen der Vollbrücke(n)

- Dokumentation und Präsentation der Ergebnisse