Der Chip-Werkstoff der Zukunft

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Serie "Lernen lernen": Verflixt nochmal, wie heißt der Begriff doch gleich? In unserer Serie "Lernen lernen" gibt`s Tipps und Tricks, mit denen ihr garantiert nichts mehr vergesst und Spaß beim Büffeln habt.
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Erlanger sind beim europäischen Forschungsverbund zu Silizium-Carbid dabei

Die Materialeigenschaften von Silizium-Carbid (SiC) untersuchen Wissenschaftler des Lehrstuhls für Angewandte Physik in Erlangen schon länger. Jetzt aber sind sie beim europäischen Forschungsverbund „NetFISiC“ dabei: Von insgesamt 3,5 Millionen Euro EU-Förderung fließen rund 233 000 Euro nach Erlangen.

SiC – die chemische Verbindung aus Silizium und Kohlenstoff gilt als Hoffnungsträger für die Hochleistungselektronik. Nun haben insgesamt elf Forschungsinstitute und Industriepartner wie Infineon quer durch Europa gemeinsam Geld der neuen Marie-Curie-Forschungsförderung „eingeworben.“ Im Verbund „NetFISiC“ sollen vor allem Nachwuchswissenschaftler ausgebildet werden, die auf diesen Werkstoff der Zukunft spezialisiert sind. Sie müssen jeweils aus dem Ausland kommen und arbeiten vernetzt, was auch Forschungsaufenthalte an einem Partnerinstitut bedeutet.

Gerade wenn es um die Umwandlung von Gleich- in Wechselstrom (oder umgekehrt) geht, sind SiC-Bauelemente interessant. Sie halten hohe wie niedrige Temperaturen sowie hohe elektrische Spannungen aus. Dazu sind die als Wärme anfallenden Verluste in Transistoren aus SiC im Vergleich zu bislang verwendeten Silizium-Halbleitern sehr gering.

Deshalb ist SiC für Anwendungen auch in aggressiven Umgebungen gut geeignet – im Weltraum genauso wie in Hybridautos, Netzteilen, Laptops oder Solarstrom-Wechselrichtern. „Etwa 99 Prozent der Solarenergie kann hier genutzt werden – eine enorme Leistungssteigerung und der Grund, warum das Material für die Industrie so interessant ist“, sagt Lehrstuhlinhaber Prof. Heiko Weber.

„Es gibt viele unterschiedliche Möglichkeiten, das Material zu analysieren“, ergänzt sein Mitarbeiter Michael Krieger. Am Lehrstuhl für Angewandte Physik sind es elektrische und optische Methoden. „Wir legen zum Beispiel an das Siliziumkarbid elektrische Spannungen an oder beleuchten den Kristall mit einem Laser und messen die elektrische oder optische Antwort, um seine elektronischen Eigenschaften zu testen“, erklärt Krieger.

Zur Zeit suchen die Erlanger – wie ihre Partner – dafür die passenden Doktoranden: Bis Ende 2011 wollen sie sich dafür Zeit nehmen. Der Anreiz ist da: „In einem stark EU-weit vernetzten Umfeld promovieren zu können“, sagt Krieger, „ist sonst nicht immer gegeben.“

HEINZ WRANESCHITZ