Analyse Und Optimierung Von Algan Gan Hemts In Der Leistungselektronischen Anwendung

DOWNLOAD

Download Analyse Und Optimierung Von Algan Gan Hemts In Der Leistungselektronischen Anwendung PDF/ePub or read online books in Mobi eBooks. Click Download or Read Online button to get Analyse Und Optimierung Von Algan Gan Hemts In Der Leistungselektronischen Anwendung book now. This website allows unlimited access to, at the time of writing, more than 1.5 million titles, including hundreds of thousands of titles in various foreign languages. If the content not found or just blank you must refresh this page

Analyse Und Optimierung Von Algan Gan Hemts In Der Leistungselektronischen Anwendung

DOWNLOAD
Author : Böcker, Jan
language : de
Publisher: Universitätsverlag der TU Berlin
Release Date : 2020-04-21

Analyse Und Optimierung Von Algan Gan Hemts In Der Leistungselektronischen Anwendung written by Böcker, Jan and has been published by Universitätsverlag der TU Berlin this book supported file pdf, txt, epub, kindle and other format this book has been release on 2020-04-21 with Technology & Engineering categories.

Die Leit- und Schaltverluste eines Leistungshalbleiters haben nach wie vor einen entscheidenden Einfluss auf die Effizienz und die erreichbare Leistungsdichte eines Umrichters. Aktuell zeigen sich AlGaN/GaN-HEMTs vor allem durch ihre hohen Schaltgeschwindigkeiten bei gleichzeitig ausgezeichneten Leiteigenschaften als aussichtsreiche Kandidaten für eine Reduktion dieser Verluste. In dieser Arbeit werden neuartige GaN-Transistoren charakterisiert und für leistungselektronische Anwendungen optimiert. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der gegenseitigen Anpassung der Halbleitertechnologie und der Schaltungsumgebung. Conduction and switching losses of power semiconductors still have decisive influence on the efficiency and achievable power density of a converter. AlGaN/GaN HEMTs are promising reduction of these losses due to their very high switching speeds and excellent conductivity. In this work novel GaN transistors are characterized and optimized for power electronic applications. The focus is on the mutual adaptation of the semiconductor technology and the circuit environment.

Modeling And Control Of Power Converters In Weak And Unbalanced Electric Grids

DOWNLOAD
Author : Just, Hendrik
language : en
Publisher: Universitätsverlag der TU Berlin
Release Date : 2021-11-25

Modeling And Control Of Power Converters In Weak And Unbalanced Electric Grids written by Just, Hendrik and has been published by Universitätsverlag der TU Berlin this book supported file pdf, txt, epub, kindle and other format this book has been release on 2021-11-25 with Technology & Engineering categories.

Grid converters increasingly affect power system operation due to the increasing share of renewable energy sources and less conventional power plants. This shift in power generation leads to converter-dominated weak grids, which show critical stability phenomena but also enable converters to contribute to grid stability and voltage support. This thesis presents critical parts of converter controls and describes models to assess their characteristics. These models are used to derive design criteria and dedicated stability analysis methods for grid converter controls. Der steigende Anteil an erneuerbaren Energien in den Energieversorgungsnetzen führt zur Verdrängung konventioneller Kraftwerke. Diese Entwicklung lässt umrichterdominierte und schwache Netzabschnitte entstehen, die kritischen Stabilitätsmechanismen unterliegen, allerdings auch ermöglichen, dass Umrichter aktiv zur Netzstützung und Netzstabilität beitragen können. Die vorliegende Arbeit beschreibt kritische Regelungskomponenten der Umrichter und deren Modellierung. Auf Basis der Modelle werden Auslegungskriterien für die Regelungen abgeleitet und dedizierte Stabilitätsanalysemethoden präsentiert.

Auswirkungen Der Hochfrequent Alternierenden Str Me Leistungselektronischer Schaltungen Auf Das Betriebs Und Alterungsverhalten Von Lithium Ionen Batterien

DOWNLOAD
Author : Korth Pereira Ferraz, Pablo
language : de
Publisher: Universitätsverlag der TU Berlin
Release Date : 2022-03-21

Auswirkungen Der Hochfrequent Alternierenden Str Me Leistungselektronischer Schaltungen Auf Das Betriebs Und Alterungsverhalten Von Lithium Ionen Batterien written by Korth Pereira Ferraz, Pablo and has been published by Universitätsverlag der TU Berlin this book supported file pdf, txt, epub, kindle and other format this book has been release on 2022-03-21 with Technology & Engineering categories.

Der Erfolg batterieelektrischer Fahrzeuge hängt maßgeblich von der Zuverlässigkeit und Vorhersagbarkeit des Batteriespeichers ab. Dieser ist an verschiedene leistungselektronische Schaltungen angeschlossen, durch deren Schaltmuster periodische Stromschwankungen, sog. "Rippel" entstehen. In dieser Arbeit wird der Einfluss dieser hochfrequenten Stromschwankungen auf die Alterung und das Betriebsverhalten von Lithium-Ionen-Zellen durch zyklische Alterungstests mit induzierten, hochfrequenten Stromrippeln eines eigens entwickelten Zelltesters untersucht. Die vergleichende Auswertung zentraler Alterungsparameter, darunter Restkapazität, Innenwiderstand und Polarisationsverhalten, ergibt, dass der Einfluss des Stromrippels auf das allgemeine Alterungsverhalten der Zellen relativ gering ausfällt und deutlich von gravierenderen Einflüssen überlagert wird. Insbesondere bestätigt sich, dass zwischen den Alterungsparametern stets direkte Rückschlüsse gezogen werden können und somit bei der Diagnose der Zellbeschaffenheit keine Unterscheidung zwischen den Zyklisierungsmethoden herangezogen werden muss. Die Messungen zeigen jedoch einen qualitativen Zusammenhang zwischen der im Betrieb erreichbaren Zyklentiefe und den Stromrippeln und legen ebenso einen quantitativen Zusammenhang zwischen der Größe der Stromschwankung und der verringerten Zyklentiefe nahe. Demnach ist im Rahmen typischer Betriebsbedingungen kaum ein Einfluss der Stromrippel auf die Zuverlässigkeit der Zellen zu erwarten, wohl aber ein spürbarer Einfluss auf deren Vorhersagbarkeit. The success of battery electric vehicles mainly depends on the reliability and predictability of the battery pack connected to different power electronics with high frequency current ripple inducing switching patterns. In this thesis, the influence of these current ripple on battery ageing and battery operating behaviour is investigated by cyclic ageing tests on lithium-ion-cells with induced high frequency current ripple by a specifically developed cell tester. Comparing the most important ageing parameters, i.~e. capacity loss, inner resistance and polarisation behaviour, yields only a minor and mostly neglectable influence of current ripple on battery ageing, compared to more severe impacts such as cycle depth. Moreover, the direct link between the ageing parameters is confirmed and independent from the cell's cycling. However, the measurements also show that the practical cycle depth is limited due to current ripple and suggest a quantitative connection between the size of the current ripple and the lowered reachable cycle depths. Hence, a severe impact of current ripple on the reliability of the battery pack is unlikely whereas the predictability might be noticeably reduced.

Reliability Of Electronic Components

DOWNLOAD
Author : Titu I. Bajenescu
language : en
Publisher: Springer Science & Business Media
Release Date : 2012-12-06

Reliability Of Electronic Components written by Titu I. Bajenescu and has been published by Springer Science & Business Media this book supported file pdf, txt, epub, kindle and other format this book has been release on 2012-12-06 with Technology & Engineering categories.

The first detailed studies of electronic components reliability were undertaken to improve the performance of communications and navigational systems used by the American army. The techniques then developed were subsequently refined and applied to equipment used for many other applications where high reliability was of paramount importance - for example in civil airline electronic systems. The evolution of good and reliable products is the responsibility of technical and professional persons, engineers and designers. These individuals cannot succeed unless they are given adequate opportunity to apply their arts and mysteries so as to bring the end-product to the necessary level of satisfaction. Few managements, however, are yet aware of the far greater potential value of the reliability of their products or services. Yet customer satisfaction depends, in most cases, far more on the reliability of performance than on quality in the industrial sense. There was a time when reliable design could be prescribed simply as "picking good parts and using them right". Nowadays the complexity of systems, particularly electronic systems, and the demand for ultrahigh reliability in many applications mean that sophisticated methods based on numerical analysis and probability techniques have been brought to bear - particularly in the early stages of design - on determining the feasibility of systems.

Deutsche Nationalbibliographie Und Bibliographie Der Im Ausland Erschienenen Deutschsprachigen Ver Ffentlichungen

DOWNLOAD
Author :
language : de
Publisher:
Release Date : 2004

Deutsche Nationalbibliographie Und Bibliographie Der Im Ausland Erschienenen Deutschsprachigen Ver Ffentlichungen written by and has been published by this book supported file pdf, txt, epub, kindle and other format this book has been release on 2004 with Dissertations, Academic categories.

Agents Of Peace

DOWNLOAD
Author : Thomas Hanitzsch
language : en
Publisher:
Release Date : 2003*

Agents Of Peace written by Thomas Hanitzsch and has been published by this book supported file pdf, txt, epub, kindle and other format this book has been release on 2003* with Conflict management categories.

Materials With Complex Behaviour Ii

DOWNLOAD
Author : Andreas Öchsner
language : en
Publisher: Springer Science & Business Media
Release Date : 2012-01-05

Materials With Complex Behaviour Ii written by Andreas Öchsner and has been published by Springer Science & Business Media this book supported file pdf, txt, epub, kindle and other format this book has been release on 2012-01-05 with Science categories.

This volume highlights the latest developments and trends in advanced materials and their properties, the modeling and simulation of non-classical materials and structures, and new technologies for joining materials. It presents the developments of advanced materials and respective tools to characterize and predict the material properties and behavior.

Mechanics And Properties Of Composed Materials And Structures

DOWNLOAD
Author : Andreas Öchsner
language : en
Publisher: Springer Science & Business Media
Release Date : 2012-08-29

Mechanics And Properties Of Composed Materials And Structures written by Andreas Öchsner and has been published by Springer Science & Business Media this book supported file pdf, txt, epub, kindle and other format this book has been release on 2012-08-29 with Technology & Engineering categories.

This collection of recent activities provides researchers and scientists with the latest trends in characterization and developments of composed materials and structures. Here, the expression ‘composed materials’ indicates a wider range than the expression ‘composite material’ which is many times limited to classical fibre reinforced plastics. The idea of composed structures and materials is to join different components in order to obtain in total better properties than one of the single constituents can provide. In this collection, well known experts present their research on composed materials such as textile composites, sandwich plates, hollow sphere structures, reinforced concrete as well as classical fibre reinforced materials.

Investigation Of Advanced Gan Hemts For Digital And High Frequency Applications

DOWNLOAD
Author : Nader Al Mustafa
language : en
Publisher:
Release Date : 2020

Investigation Of Advanced Gan Hemts For Digital And High Frequency Applications written by Nader Al Mustafa and has been published by this book supported file pdf, txt, epub, kindle and other format this book has been release on 2020 with categories.

Die physikalischen Eigenschaften des Galliumnitrid (GaN) und der darauf basierenden Materialien eignen sich besonders zur Herstellung von leistungselektronischen Bauelementen. Die große Bandlücke und hohe elektrische Durchbruchfeldstärke von GaN in Kombination mit einem zweidimensionalen Elektronengas hoher Dichte durch induzierte Polarisation in der AlGaN/GaN-Grenzfläche ermöglicht die Entwicklung von Transistoren mit hohen Sperrspannungen, niedrigen Durchlasswiderständen und niedrigen Schaltladungen. Die aus herkömmlichen GaN-HEMTs hergestellten Transistoren haben jedoch bereits ihre Leistungsgrenze erreicht. Um die zukünftigen Bedürfnisse von leistungselektronischen Bauelementen zu erfüllen, werden Forschungen zu nichtklassischen HEMT-Konzepten, zum Beispiel Superjunction GaN-HEMT, PNT GaN-HEMTs oder zu neuartigen Barrierematerialien durchgeführt. Diese Arbeit will die GaN-Technologie durch neue Ansätze in Design und Charakterisierung hocheffizienter GaN-Transistoren vorantreiben, um ihr volles Potential zu entfalten. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, verschiedene nichtklassische GaN HEMT-Konzepte hinsichtlich ihrer Performance sowie ihrer Eignung für zukünftige Logik, leistungselektronisch und RF Anwendungen zu bewerten und ihren Designspielraum einzugrenzen. Die Untersuchungen basieren auf numerischen Bauelementesimulationen unter Zuhilfenahme analytischer Berechnungen. Es wird gezeigt, dass das einfache und robuste Drift-Diffusionsmodell für die Simulation solcher nichtklassischen Bauelemente geeignet ist. Die Koexistenz von zweidimensionalen Elektronen- und Löchergasen in GaN-basierten Heterostrukturen wird mittels analytischer Modelle, die im Rahmen dieser Arbeit entwickelt wurden, und selbstkonsistenten numerischen Lösungen der Schrödinger- und Poisson-Gleichungen untersucht. Es kann gezeigt werden, dass für bestimmte Kombinationen von Bias-Bedingungen und Schichtdesign koexistierende 2DEGs und 2DHGs in GaN/AlGaN/GaN-Strukturen gebildet werden können, wobei sich das 2DHG an der Grenzfläche zwischen Grenzfläche und Grenzfläche befindet. Sobald ein 2DHG erzeugt ist, nimmt der Effekt der Gate-Spannung auf das 2DEG schnell ab und eine Sättigung der 2DEG-Dichte wird beobachtet. Außerdem ist es in Strukturen mit dünnen Barrieren viel schwieriger, ein 2DHG selbst für große Oberflächenpotentiale zu erzeugen. Die Formierung eines zweiten Kanals in AlGaN/GaN/AlGaN/GaN Heterostrukturen wurde untersucht. Es wurde gezeigt, dass für bestimmte Kombinationen von Bias-Bedingungen und Schichtdesign koexistierende zwei Kanäle in AlGaN2/GaN2/AlGaN1/GaN1-Strukturen gebildet werden können, wobei sich beide Kanäle am AlGaN1/GaN1 und AlGaN2/GaN2 befinden. Sobald der zweite Kanal erzeugt ist, nimmt die Wirkung der Gate-Spannung auf das erste 2DEG schnell ab und eine Sättigung des Drain-Stroms wird beobachtet. Besondere Aufmerksamkeit wurde auf einen neuartigen Inverter mit vertikalem Aufbauen gelegt, indem diese zwei Kanäle verwendet wurden. Andererseits konzentrieren sich theoretische Untersuchungen von AlGaN/GaN-HEMT-Strukturen für leistungselektronische Anwendungen auf die Abschätzung von Oxidgrenzflächenladungen in MIS-HEMT-Strukturen, und es werden zwei Simulationsstudien zu alternativen selbstsperrenden HEMT-Konzepten vorgestellt. Die Untersuchung von Oxidgrenzflächenladungen basiert auf einem Vergleich von gemessenen und simulierten Schwellenspannungen experimenteller HEMTs mit und ohne Al2O3-Schicht unter dem Gate. Wir finden, dass in beiden Fällen die geschätzte Oxidgrenzflächenladung die gleiche ist. Darüber hinaus entwickelten wir ein einfaches analytisches Schwellenspannungsmodell für die MIS HEMT Struktur, mit dem die Grenzflächenladung mit einem Taschenrechner abgeschätzt werden kann. Wir schlagen auch einen neuen Ansatz vor, bei dem die Wirkung einer p-dotierten Deckschicht mit der eines Gateoxids kombiniert wird, um einen selbstsperrenden HEMT zu erreichen. Wir konzentrieren uns auf die von Ota et al. mit 1D-Schrödinger-Poisson-Simulationen. Insbesondere zeigt unser analytisches Modell, dass die Schwellenspannung unabhängig von der Dicke sowohl der PNT-Schicht als auch der gespannten GaN-Kanalschicht ist. Darüber hinaus diskutieren wir Optionen zur Erhöhung der Elektronendichte in den ungesteuerten (ungated) Bauelementbereichen, um die Source/Drain-Widerstände zu reduzieren. Darüber hinaus werden gated kubische InGaN/InN-Heterostrukturen für die Anwendung in InN-basierten Transistoren mit hoher Elektronenmobilität theoretisch untersucht. Die Bildung zweidimensionaler Trägergase in InGaN/InN-Strukturen wird im Detail untersucht und Designprobleme für die InGaN-Barriere untersucht. Es wird gezeigt, dass für bestimmte Oberflächenpotentiale eine unerwünschte Sättigung der Schichtdichte des Elektronengases in der InN-Kanalschicht auftreten kann. Optionen zur Verbesserung der Elektronendichte in den Kanal- und Oberflächenpotentialbereichen für einen geeigneten Transistorbetrieb werden vorgestellt. Abschließend wird die Bildung zweidimensionaler Elektronengase (2DEGs) in gitterangepassten AlScN/GaN- und AlYN/GaN-Heterostrukturen durch numerische selbstkonsistente Lösungen der Schrödinger- und Poisson-Gleichungen untersucht. Die Elektronenkonzentrationsprofile und die resultierenden 2DEG-Schichtdichten in diesen Heterostrukturen werden berechnet und mit denen verglichen, die an AlGaN/GaN-Grenzflächen auftreten. Die kombinierte Wirkung der stark polarisationsinduzierten gebundenen Ladungen und der großen Leitungsbandoffsets an den AlScN/GaN- und AlYN/GaN-Heteroübergängen führt zur Bildung von 2DEGs mit sehr hohen Elektronendichtedichten. Für die AlScN/GaN- und AlYN/GaN-Heterostrukturen werden 2DEG-Schichtdichten von etwa 4 bis 5-mal so groß wie für Al0,3Ga0,7N/GaN-Strukturen berechnet. Unsere Ergebnisse demonstrieren das Potenzial von AlScN- und AlYN-Barrieren für GaN-basierte Transistoren mit hoher Elektronenmobilität.

Gan Based Hemts For High Voltage Operation Design Technology And Characterization

DOWNLOAD
Author : Eldad Bahat-Treidel
language : en
Publisher: Cuvillier Verlag
Release Date : 2012-06-08

Gan Based Hemts For High Voltage Operation Design Technology And Characterization written by Eldad Bahat-Treidel and has been published by Cuvillier Verlag this book supported file pdf, txt, epub, kindle and other format this book has been release on 2012-06-08 with Science categories.

Gallium nitride (GaN)-based High Electron Mobility Transistors (HEMTs) for high voltage, high power switching and regulating for space applications are studied in this work. Efficient power switching is associated with operation in high OFF-state blocking voltage while keeping the ON-state resistance, the dynamic dispersion and leakage currents as low as possible. The potential of such devices to operate at high voltages is limited by a chain of factors such as subthreshold leakages and the device geometry. Blocking voltage enhancement is a complicated problem that requires parallel methods for solution; epitaxial layers design, device structural and geometry design, and suitable semiconductor manufacturing technique. In this work physical-based device simulation as an engineering tool was developed. An overview on GaN-based HEMTs physical based device simulation using Silvaco-“ATLAS” is given. The simulation is utilized to analyze, give insight to the modes of operation of the device and for design and evaluation of innovative concepts. Physical-based models that describe the properties of the semiconductor material are introduced. A detailed description of the specific AlGaN/GaN HEMT structure definition and geometries are given along with the complex fine meshing requirements. Nitride-semiconductor specific material properties and their physical models are reviewed focusing on the energetic band structure, epitaxial strain tensor calculation in wurtzite materials and build-in polarization models. Special attention for thermal conductivity, carriers’ mobility and Schottky-gate-reverse-bias-tunneling is paid. Empirical parameters matching and adjustment of models parameters to match the experimental device measured results are discussed. An enhancement of breakdown voltage in AlxGa1-xN/GaN HEMT devices by increasing the electron confinement in the transistor channel using a low Al content AlyGa1-yN back-barrier layer structure is systematically studied. It is shown that the reduced sub-threshold drain-leakage current through the buffer layer postpones the punch-through and therefore shifts the breakdown of the device to higher voltages. It is also shown that the punch-through voltage (VPT) scales up with the device dimensions (gate to drain separation). An optimized electron confinement results both, in a scaling of breakdown voltage with device geometry and a significantly reduced sub-threshold drain and gate leakage currents. These beneficial properties are pronounced even further if gate recess technology is applied for device fabrication. For the systematic study a large variations of back-barrier epitaxial structures were grown on sapphire, n-type 4H-SiC and semi-insulating 4H-SiC substrates. The devices with 5 μm gate-drain separation grown on n-SiC owning Al0.05Ga0.95N and Al0.10Ga0.90N back-barrier exhibit 304 V and 0.43 m × cm2 and 342 V and 0.41 m × cm2 respectively. To investigate the impact of AlyGa1-yN back-barrier on the device properties the devices were characterized in DC along with microwave mode and robustness DC-step-stress test. Physical-based device simulations give insight in the respective electronic mechanisms and to the punch-through process that leads to device breakdown. Systematic study of GaN-based HEMT devices with insulating carbon-doped GaN back-barrier for high voltage operation is also presented. Suppression of the OFF-state sub-threshold drain leakage-currents enables breakdown voltage enhancement over 1000 V with low ON-state resistance. The devices with 5 μm gate-drain separation on SI-SiC and 7 μm gate-drain separation on n-SiC exhibit 938 V and 0.39 m × cm2 and 942 V and 0.39 m × cm2 respectively. Power device figure of merit of ~2.3 × 109 V2/-cm2 was calculated for these devices. The impacts of variations of carbon doping concentration, GaN channel thickness and substrates are evaluated. Trade-off considerations in ON-state resistance and of current collapse are addressed. A novel GaN-based HEMTs with innovative planar Multiple-Grating-Field-Plates (MGFPs) for high voltage operation are described. A synergy effect with additional electron channel confinement by using a heterojunction AlGaN back-barrier is demonstrated. Suppression of the OFF-state sub-threshold gate and drain leakage-currents enables breakdown voltage enhancement over 700 V and low ON-state resistance of 0.68 m × cm2. Such devices have a minor trade-off in ON-state resistance, lag factor, maximum oscillation frequency and cut-off frequency. Systematic study of the MGFP design and the effect of Al composition in the back-barrier are described. Physics-based device simulation results give insight into electric field distribution and charge carrier concentration depending on field-plate design. The GaN superior material breakdown strength properties are not always a guarantee for high voltage devices. In addition to superior epitaxial growth design and optimization for high voltage operation the device geometrical layout design and the device manufacturing process design and parameters optimization are important criteria for breakdown voltage enhancement. Smart layout prevent immature breakdown due to lateral proximity of highly biased interconnects. Optimization of inter device isolation designed for high voltage prevents substantial subthreshold leakage. An example for high voltage test device layout design and an example for critical inter-device insulation manufacturing process optimization are presented. While major efforts are being made to improve the forward blocking performance, devices with reverse blocking capability are also desired in a number of applications. A novel GaN-based HEMT with reverse blocking capability for Class-S switch-mode amplifiers is introduced. The high voltage protection is achieved by introducing an integrated recessed Schottky contact as a drain electrode. Results from our Schottky-drain HEMT demonstrate an excellent reverse blocking with minor trade-off in the ON-state resistance for the complete device. The excellent quality of the forward diode characteristics indicates high robustness of the recess process. The reverse blocking capability of the diode is better than –110 V. Physical-based device simulations give insight in the respective electronic mechanisms. Zusammenfassung In dieser Arbeit wurden Galliumnitrid (GaN)-basierte Hochspannungs-HEMTs (High Electron Mobility Transistor) für Hochleistungsschalt- und Regelanwendungen in der Raumfahrt untersucht. Effizientes Leistungsschalten erfordert einen Betrieb bei hohen Sperrspannungen gepaart mit niedrigem Einschaltwiderstand, geringer dynamischer Dispersion und minimalen Leckströmen. Dabei wird das aus dem Halbleitermaterial herrührende Potential für extrem spannungsfeste Transistoren aufgrund mehrerer Faktoren aus dem lateralen und dem vertikalen Bauelementedesign oft nicht erreicht. Physikalisch-basierte Simulationswerkzeuge für die Bauelemente wurden daher entwickelt. Die damit durchgeführte Analyse der unterschiedlichen Transistorbetriebszustände ermöglichte das Entwickeln innovativer Bauelementdesignkonzepte. Das Erhöhen der Bauelementsperrspannung erfordert parallele und ineinandergreifende Lösungsansätze für die Epitaxieschichten, das strukturelle und das geometrische Design und für die Prozessierungstechnologie. Neuartige Bauelementstrukturen mit einer rückseitigen Kanalbarriere (back-barrier) aus AlGaN oder Kohlenstoff-dotierem GaN in Kombination mit neuartigen geometrischen Strukturen wie den Mehrfachgitterfeldplatten (MGFP, Multiple-Grating-Field-Plate) wurden untersucht. Die elektrische Gleichspannungscharakterisierung zeigte dabei eine signifikante Verringerung der Leckströme im gesperrten Zustand. Dies resultierte bei nach wie vor sehr kleinem Einschaltwiderstand in einer Durchbruchspannungserhöhung um das etwa Zehnfache auf über 1000 V. Vorzeitige Spannungsüberschläge aufgrund von Feldstärkenspitzen an Verbindungsmetallisierungen werden durch ein geschickt gestaltetes Bauelementlayout verhindert. Eine Optimierung der Halbleiterisolierung zwischen den aktiven Strukturen führte auch im kV-Bereich zu vernachlässigbaren Leckströme. Während das Hauptaugenmerk der Arbeit auf der Erhöhung der Spannungsfestigkeit im Vorwärtsbetrieb des Transistors lag, ist für einige Anwendung auch ein rückwärtiges Sperren erwünscht. Für Schaltverstärker im S-Klassenbetrieb wurde ein neuartiger GaN-HEMT entwickelt, dessen rückwärtiges Sperrverhalten durch einen tiefgelegten Schottkykontakt als Drainelektrode hervorgerufen wird. Eine derartige Struktur ergab eine rückwärtige Spannungsfestigkeit von über 110 V.