Til hovedinnhold

GO2DEVICE – Nye komponenter for kraftelektronikk basert på galliumoksid med 2D elektrongassegenskaper

GO2DEVICE – Nye komponenter for kraftelektronikk basert på galliumoksid med 2D elektrongassegenskaper

GO2DEVICE-prosjektet har som mål å bidra til utviklingen av nye komponenter for bruk innenfor kraftelektronikk. Kraftelektronikk spiller en avgjørende rolle for omforming, distribusjon og lagring av energi, og er helt nødvendig for at fornybare energikilder, f.eks. vindkraft, skal kunne tas i bruk. Dagens silisiumbaserte komponenter har nådd et utviklingsstadie der materialets fundamentale egenskaper begynner å sette begrensinger for videre utvikling. Det jobbes derfor med å utvikle nye materialer som kan dekke inn behovet som forventes for fremtidens bærekraftige energisystemer. En av kandidatene er galliumoksid (Ga2O3): en halvleder som har et stort båndgap og som tåler høyere spenning før det bryter sammen. Dette kan gi komponenter som er mindre, raskere og i stand til å fungere ved høyere spenninger og temperaturer.

I GO2DEVICE-prosjektet skal vi studere en spesiell variant av Ga2O3, den såkallte kappa-fasen. Teoretiske beregninger tyder på at båndstrukturen (noe av det som er med på å definere en halvleders egenskaper) til kappa-fasen kan gjøre det mulig å oppnå såkalt 2D elektrongass (2DEG). 2DEG er grenseflater der elektroner kan bevege seg uten motstand. Ved å delvis bytte ut gallium med indium eller aluminium, er målet å kreddersy materialegenskapene slik at det blir mulig å lage spesielle transistorer kallt "high electron mobility transistors" (HEMT) basert på Ga2O3. Dette vil kreve god forståelse av de strukturelle og elektriske egenskapene. I GO2DEVICE-prosjektet vil vi bruke avansert materialkarakterisering og modellering for å utvikle nye materialer.

Prosjektet er et "Unge forskertalent"-prosjekt tildelt av Norges Forskningsråd. Det ledes av SINTEF, og inkluderer forskere fra Universitetet i Oslo, Universitet i Leipzig (Tyskland), Byuniversitetet i Hong Kong (Kina), ETH Zürich (Sveits) og ABBs Forskningssenter (Sveits).

Publisert 13. mars 2020

Prosjektvarighet

01.01.2020 - 31.07.2023