News: Mikroelektronik

27 Februar 2024

Das Office of Electricity (OE) des US-Energieministeriums (DOE) hat den mit 2.25 Millionen US-Dollar dotierten Preis für in den USA hergestellte Siliziumkarbid-Verpackungen (SiC) ins Leben gerufen. Dieser Wettbewerb lädt Teilnehmer dazu ein, hochmoderne SiC-Halbleitergehäuse-Prototypen vorzuschlagen, zu entwerfen, zu bauen und zu testen, damit diese Geräte in Hochspannungsumgebungen wie der Energiespeicherung effektiver arbeiten können. Der Preis ist Teil des American-Made Challenges-Programms, das die Zusammenarbeit zwischen US-amerikanischen Unternehmern und Innovatoren, den National Labs des DOE und dem Privatsektor fördert.

„Siliziumkarbid hat sich zu einer ausgereiften und weit verbreiteten Technologie für Systeme entwickelt, die Strom liefern müssen, insbesondere Laden und Entladen in Energiespeicheranwendungen wie dem Laden von Elektrofahrzeugen und Solarsystemen mit Batterien“, sagt Gene Rodrigues, stellvertretender Sekretär für Elektrizität.

Während Siliziumkarbid-Material hohen Spannungsschwankungen und Temperaturen standhalten kann, kommt es bei herkömmlichen Geräteverpackungen zu Überhitzung, was die Leistung elektronischer Geräte einschränkt. Eine verbesserte Verpackung kann daher größere SiC-Anwendungen ermöglichen und den Übergang zu „sauberer“ Energie vorantreiben.

Damit diese Geräte möglichst effektiv arbeiten und die Speicherung der erzeugten erneuerbaren Energie vorantreiben können, müssen SiC-Leistungsmodule auf höhere Spannungen und höhere Stromstärken erweitert werden. Der SiC-Preis bietet einen Gesamtpreispool von 2.25 Millionen US-Dollar in drei Phasen:

• Phase 1 – Designstudie: Die Teilnehmer beschreiben ihr Team, planen Fortschritte bei der Entwicklung von SiC-Halbleitergehäusen und stellen etwaige Prototypen vor. Im Rahmen dieser Phase werden die Teilnehmer den Nachweis eines Designprototyps vorlegen, der die Kennzahlen der Phase 2 erfüllt oder übertrifft. Bis zu 10 Gewinnerteams erhalten jeweils 50,000 US-Dollar und sind zur Teilnahme an Phase 2 berechtigt. (Gesamtpreispool: 500,000 US-Dollar).
• Phase 2 – Erste Demonstration: Gewinnerteams aus Phase 1 werden einen physischen Prototyp ihrer SiC-Verpackungslösung entwickeln, der die Kennzahlen der Phase 2 erfüllt. Die Teams müssen ihre Prototypen zum Testen an ein nationales Labor schicken, um die erzielten Metriken zu validieren. Am Ende von Phase 2 erhalten vier Gewinnerteams jeweils 250,000 US-Dollar und sind zur Teilnahme an Phase 3 berechtigt. (Gesamtpreispool: 1 Mio. US-Dollar).
• Phase 3 – Abschlussdemonstration: Die Teams werden die Entwicklung ihrer SiC-Verpackungslösung fortsetzen und ihre funktionierenden Prototypen präsentieren. Sie werden daran arbeiten, die Hochspannungs- und Hochstromziele zu erreichen und gleichzeitig weiterhin Innovationen zur Verbesserung der Verpackung voranzutreiben. Ein Gewinnerteam wird zum Gewinner des Hauptpreises ernannt und erhält 750,000 US-Dollar. (Gesamtpreispool: 750,000 $).

Der Wettbewerb steht nur privaten Einrichtungen (gewinnorientierten und gemeinnützigen Organisationen) offen; Nicht-Bundesregierungseinheiten wie Bundesstaaten, Landkreise, Stämme und Gemeinden, akademische Einrichtungen; und Einzelpersonen. Einreichungen sind bis zum 30. August möglich.

Stichworte: SiC Leistungselektronik

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