Aktuelle Forschungsarbeiten widmen sich der Weiterentwicklung von Galliumnitrid als Halbleitermaterial für Leistungsanwendungen. Ein zentrales Thema ist die gleichzeitige Optimierung von Durchbruchspannung und Durchlasswiderstand, die bei GaN-Bauelementen traditionell in einem Zielkonflikt stehen. Durch angepasste Schichtstrukturen und Dotierprofile lassen sich beide Kenngrößen offenbar besser aufeinander abstimmen, was die Effizienz von Leistungswandlern und Hochspannungsschaltern verbessern könnte.

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt betrifft das Wärmemanagement von GaN-Bauelementen. Da hohe Leistungsdichten zu erheblicher Verlustwärme führen, wird der Einsatz von Diamant als Interposer-Material untersucht. Diamant besitzt eine außergewöhnlich hohe Wärmeleitfähigkeit und kann so die Wärme deutlich effektiver vom aktiven Bauelement abführen als klassische Substratmaterialien. Dies ist besonders relevant für Anwendungen mit hoher Schaltfrequenz und kompakter Bauform, bei denen thermische Grenzen oft die Leistungsfähigkeit limitieren.

Die Kombination aus verbesserten elektrischen Eigenschaften und effizienterer Wärmeableitung adressiert zwei der wichtigsten Herausforderungen bei der Weiterentwicklung von GaN-Leistungshalbleitern. Solche Fortschritte sind insbesondere für Anwendungen in der Elektromobilität, in Ladeinfrastruktur sowie in Hochfrequenz- und Hochleistungssystemen von Bedeutung, wo Effizienz und thermische Stabilität entscheidende Wettbewerbsfaktoren darstellen.