Numerische Simulation zum statischen und dynamischen Verhalten des Monolithischen Bidirektionalen Schalters, MBS

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Die Arbeiten am Projekt "Hochsperrende Zweirichtungsventile" im ersten Förderabschnitt des Schwerpunktprogramms haben zur Erfindung einer neuen Bauelementstruktur geführt, die zur Patentanmeldung eingereicht wurde. Dieser MOS-gesteuerte bidirektionale Schalter, MBS, kann monolithisch aus einer Siliziumscheibe hergestellt werden. Dafür sind zwar feine Strukturen im Sub-µm-Bereich auf beiden Oberflächen erforderlich, bis auf die Kontaktbereiche besteht das Bauelement sonst aber nur aus möglichst reinem Silizium. Neben der überraschenden Erkenntnis, daß ein Zweirichtungsventil durch eine so einfache Struktur realisiert werden kann, wird weiter erwartet, daß der MBS hervorragende elektrische Daten aufweist. Mittels numerischer Simulation sollen im hier beantragten Projekt die Anforderungen an die Strukturparameter und die damit realisierbaren Durchlaß- und Sperreigenschaften berechnet werden. Zusätzlich soll untersucht werden, wie weit durch Steuerung der Ladungsträgerkonzentrationen auf beiden Seiten die dynamischen Vorgänge beim Ein- und Ausschalten optimiert werden können. Falls ein Partner für die Herstellung der Bauelemente gefunden wird, sollen alternativ Rechnungen zur Gestaltung verschiedener Ausführungsformen der MBS durchgeführt werden.