Fujitsu und Transphorm kooperieren bei effizienten Schalttransistoren

Halbleiterbauelemente aus Galliumnitrid (GaN) kommen bisher vor allem in Hochfrequenz-Schaltungen zum Einsatz, können aber auch den Wirkungsgrad von Spannungswandlern steigern, also Energie sparen.

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Der japanische Fujitsu-Konzern und seine Sparte Fujitsu Semiconductor kooperieren in Zukunft mit dem kalifornischen Startup-Unternehmen Transphorm. Die drei Partner wollen gemeinsam Halbleiterbauelemente aus Galliumnitrid (GaN) entwickeln, die das Fujitsu-Werk in Aizu-Wkamatsu in der Provinz Fukushima fertigt.

Fujitsu liefert seit Jahren GaN-Transistoren für Hochfrequenz-Anwendungen. Sogenannte GaN-HEMTs (High Electron Mobility Transistors) schalten auch bei hohen Frequenzen noch effizient, weil sie einen besonders kleinen Durchlasswiderstand (RDS(on)) und eine geringe Kapazität aufweisen. Transphorm arbeitet jedoch an GaN-HEMTs, die hohe Schaltspannungen vertragen und sich deshalb für Spannungswandler eignen: Dort können sie dazu beitragen, im Vergleich zu Schaltungen mit bisherigen Silizium-Transistoren höhere Wirkungsgrade zu erzielen. Weil ein erheblicher Teil der elektrischen Energie in Wandlungsprozessen nutzlos verloren geht, wittert Transphorm großes Marktpotenzial.

Fujitsu sieht viele Einsatzbereiche fĂĽr GaN-HEMTs.

(Bild: Fujitsu)

Dem schließt sich Fujitsu nun an: Fujitsu und Fujitsu Semiconductor lagern ihre GaN-Aktivitäten samt Personal und Patenten in ein selbstständiges Unternehmen aus, welches mit Transphorm verschmilzt. An dem neuen Unternehmen erwirbt Fujitsu dann wiederum einem Minderheitsanteil. Die Fertigung soll weiter auf speziellen 6-Zoll-Siliziumwafern in Japan erfolgen (GaN-on-Si).

Transphorm und Fujitsu liefern bereits Produktmuster ihrer jeweiligen Bauelemente und haben Prototypen damit bestückter Schaltwandler vorgeführt. Dazu gehören etwa ein Server-Netzteil mit 2,5 kW Belastbarkeit und ein 4-kW-Solar-Wechselrichter. Attraktiv sind GaN-HEMTs auch für Steuergeräte beziehungsweise Inverter für Elektromotoren, beispielsweise in Elektroautos oder Pedelecs. (ciw)