SiC - Härte 9,6
Im Bastelbuch steht es noch nicht, doch Silicium wird an kritischer Halbleiter-Stelle von Silicium-carbid ersetzt. Auch High-End profitiert davon.
Siliciumcarbid: hart wie Diamant (Mohshärte 9,6 zu 10). In der Natur in Vulkan- und Meteorgestein
Müßig zu entscheiden, ob eine amerikanische oder eine japanische Arbeitsgruppe die erste war. Auf jeden Fall gelang es Mitarbeitern der North Carolina State University, das Grundmaterial (Wafer) aus Siliciumcarbid herzustellen. Absolut keine Kleinigkeit, denn während bei Silicium eine Art Schmelzzubereitung reicht, um eine einkristalline Masse zu formen, benötigte das viel härtere Carbid äußerst komplizierte Bedampfungsprozesse.
Im Jahr 1987 gründete sich aus der US-Forschergruppe die Firma Cree. Durch geschickte Dotierung mit Metall- Fremdatomen gelang es Cree bald, lichtkräftige, verschiedenfarbige und zuletzt auch weiße Leuchtdioden herzustellen. Damit stand ein Geschäftsmodell, das die weitere Forschung erlaubte. Vor wenigen Jahren brachte Cree die ersten Siliciumcarbidtransistoren, zum Teil mit zusätzlicher höchstfrequenzfreundlicher Galliumnitrid-Beschichtung, auf den Markt. Jüngsten Veröffentlichungen zufolge sind SiCler aus dem Senderbau jetzt schon nicht mehr wegzudenken. Die Vorteile der neuen Halbleiter, ihre größere sogenannte Bandlücke (erlaubt den Betrieb bei höheren Temperaturen), die deutlich gesteigerte On-Leitfähigkeit und bessere Off-Isolation prädestinieren sie sogar dazu, teure Senderöhren zu ersetzen. Erst vor kurzem reüssierten sie außerdem mit einem Effizienz-Weltrekord bei Photovoltaik-Wechselrichtern.
Verstärkerpapst Nelson Pass entdeckte die SICIer auch für den HiFi-Bereich. Nach längeren Versuchsreihen schwärmte er: In vergleichbarer Schaltung klirren die SiC-Halbleiter um Faktor zehn weniger als herkömmliche FETs. Ralf Koenen forschte parallel - und brachte den SiC-Amp als erster. Der klingt wirklich neuartig gut.
Die Firma Cree bietet eine ganze Reihe SiC-Leistungstransistoren für Hochfrequenzsender an
Der Hersteller SemiSouth hat sich auf HiFi-freundliche Junction-FETs spezialisiert
Die Kennlinie des Ausgangsstroms über der Steuerspannung ähnelt der von Röhrentrioden. Es fließt nur ein Vielfaches an Strom.
Typical Transfer Characteristics
ID = f(VGS); VDS = 5 V
Autor: Johannes Maier