BA – Analyse des statischen und dynamischen Gatestromverhaltens bei GaN Gate-Injection-Transistoren

Unter Ausnutzung der charakteristischen Zusammenhänge zwischen Gatestrom , Gate-Source-Spannung , Drainstrom  und Temperatur soll das Gatestromverhalten von GaN Gate-Injection-Transistoren (GITs) in verschiedenen Betriebszuständen (stationär und während des Schaltvorgangs) systematisch analysiert werden. Ziel ist es, die Abhängigkeiten des Gatestroms von Drainstrom und Temperatur über einen breiten Bereich von Betriebsbedingungen zu untersuchen und daraus belastbare Modelle abzuleiten. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen insbesondere im Hinblick auf mögliche Anwendungen in Schutz- und Überwachungskonzepten bewertet werden.

Im Rahmen dieser Bachelorarbeit sind dazu zunächst geeignete Ersatzschaltbilder und Modellierungsansätze für GaN GITs zu recherchieren und mit Hilfe vereinfachter analytischer Modelle sowie Schaltungssimulationen auf das Gatestromverhalten anzuwenden. Auf Basis dieser Modelle sind Parameterstudien durchzuführen, um den Einfluss von Drainstrom, Temperatur und weiteren Betriebsparametern (z. B. Last) auf  systematisch zu erfassen. Eine experimentelle Validierung der simulativ gewonnenen Ergebnisse in einem geeigneten Testaufbau (z. B. Doppel-Puls-Test) kann optional erfolgen. Abschließend sollen die Ergebnisse hinsichtlich ihrer Eignung für die Auslegung schneller, gateseitig basierter Überstromschutzkonzepte diskutiert werden.

Bearbeiter: David Bohner

Betreuer: Julien Hönschel (Fraunhofer IISB)

Verantwortlicher:  Prof. Dr.-Ing. Martin März