ENSPECT

Das Projekt zielt darauf ab, die Strahlungsfestigkeit von Galliumnitrid (GaN)-basierten Leistungstransistoren für den Einsatz in Satellitenanwendungen zu optimieren. GaN-Bauelemente ermöglichen kompaktere und effizientere Spannungswandler mit höherer Leistungsdichte und verbessertem Wirkungsgrad. Diese Eigenschaften sind insbesondere für Raumfahrtanwendungen entscheidend, da sie Gewicht, Platzbedarf und Energieverluste reduzieren.

Für Hochvolt-Anwendungen (>200 V) erfordern GaN-Bauelemente spezielle technologische Anpassungen, wie etwa selbstsperrende HEMTs und den Einsatz von Feldplatten, um die Durchbruchfestigkeit zu steigern. Allerdings führen diese Maßnahmen oft zu Ladungsträgerfehlstellen (Traps), die sich negativ auf die Strahlungsfestigkeit auswirken und den Einsatz in strahlungsintensiven Umgebungen wie der Raumfahrt erschweren.

Unser Forschungsprojekt überträgt die bereits in der Elektromobilität und Energietechnik bewährte GaN-Technologie auf Raumfahrtanwendungen. Durch gezielte experimentelle Untersuchungen wollen wir die Strahlungsfestigkeit von GaN-Hochvolt-Bauelementen verbessern und ihre Leistungsfähigkeit in extremen Umgebungen sichern. Gemeinsam mit unseren Partnern, darunter TESAT-Spacecom, das Fraunhofer Institut für Angewandte Festkörperphysik (IAF) und das Institut für Mikroelektronik Stuttgart (IMS), führen wir Strahlungstests durch und entwickeln präzise Modelle für Traps sowie leistungsstarke leistungselektronische Schaltungen.

Das Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines hochintegrierten 100-Watt-Stromversorgungsmoduls für Satelliten, das herkömmliche Technologien in Bezug auf Volumen und Gewicht deutlich übertrifft. Dieses Modul wird einen wesentlichen Beitrag zur Weiterentwicklung der Satellitentechnologie leisten und zielt darauf ab, den Technologiereifegrad TRL5 zu erreichen.