GaN for Advanced Power Applications

Informazioni relative al progetto

GaN4AP

ID dell’accordo di sovvenzione: 101007310

DOI

10.3030/101007310

Progetto chiuso

Data della firma CE 12 Maggio 2021

Data di avvio 1 Giugno 2021

Data di completamento 31 Agosto 2025

Finanziato da

• INDUSTRIAL LEADERSHIP - Leadership in enabling and industrial technologies - Information and Communication Technologies (ICT)

Costo totale

€ 62 247 641,37

Contributo UE

€ 15 030 619,61

Coordinato da

DISTRETTO TECNOLOGICO SICILIA MICROE NANO SISTEMI SCARL
Italy

CORDIS fornisce collegamenti ai risultati finali pubblici e alle pubblicazioni dei progetti ORIZZONTE.

I link ai risultati e alle pubblicazioni dei progetti del 7° PQ, così come i link ad alcuni tipi di risultati specifici come dataset e software, sono recuperati dinamicamente da .OpenAIRE .

Risultati finali

Websites, patent fillings, videos etc. (2)

D8.1.1 - Website

Project website including objectives WPs description participants

D1.1.2 - Project website

This is the realization of the Project website for the presentation of the project with the private area to work as a tool for sharing info and documents among the partners

Pubblicazioni

Peer reviewed articles (24)

Using Triangular Gate Voltage Pulses to Evaluate Hysteresis and Charge Trapping Effects in GaN on Si HEMTs

Autori: Pasquale Cusumano, Flavio Vella, Alessandro Sirchia
Pubblicato in: Electronics, Numero 14, 2025, Pagina/e 1991, ISSN 2079-9292
Editore: MDPI AG
DOI: 10.3390/electronics14101991

CFD-Based Optimization of the Growth Zone in an Industrial Ammonothermal GaN Autoclave for Uniform Flow and Temperature Fields

Autori: Marek Zak, Pawel Kempisty, Boleslaw Lucznik, Robert Kucharski, Michal Bockowski
Pubblicato in: Crystals, Numero 15, 2025, Pagina/e 754, ISSN 2073-4352
Editore: Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
DOI: 10.3390/cryst15090754

Alloy distribution and compositional metrology of epitaxial ScAlN by atom probe tomography

Autori: Samba Ndiaye, Caroline Elias, Aïssatou Diagne, Hélène Rotella, Frédéric Georgi, Maxime Hugues, Yvon Cordier, François Vurpillot, Lorenzo Rigutti
Pubblicato in: Applied Physics Letters, Numero 123, 2023, ISSN 0003-6951
Editore: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0167855

Comparing post-deposition and post-metallization annealing treatments on Al2O3/GaN capacitors for different metal gates

Autori: Emanuela Schilirò, Giuseppe Greco, Patrick Fiorenza, Salvatore Ethan Panasci, Salvatore Di Franco, Yvon Cordier, Eric Frayssinet, Raffaella Lo Nigro, Filippo Giannazzo, Fabrizio Roccaforte
Pubblicato in: AIP Advances, Numero 14, 2025, ISSN 2158-3226
Editore: American Institute of Physics Inc.
DOI: 10.1063/5.0228323

Europium diffusion in ammonothermal gallium nitride

Autori: A. Jaroszynska, E. Grzanka, M. Grabowski, G. Staszczak, I. Prozheev, R. Jakiela, F. Tuomisto, M. Bockowski
Pubblicato in: Applied Surface Science, Numero 625, 2024, Pagina/e 157188, ISSN 0169-4332
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.apsusc.2023.157188

ScAlN/GaN-on-Si (111) HEMTs for RF applications

Autori: Seif El Whibi, Nagesh Bhat, Yassine Fouzi, Nicolas De France, Jean-Claude De Jaeger, Zahia Bougrioua, Florian Bartoli, Maxime Hugues, Yvon Cordier, Marie Lesecq
Pubblicato in: Applied Physics Express, Numero 18, 2025, Pagina/e 046501, ISSN 1882-0778
Editore: Japan Soc of Applied Physics
DOI: 10.35848/1882-0786/adc5db

Evaluation of GaN Transistors for Grid-Connected 3-Level T-Type Inverters

Autori: Julian Endres, Tobias Haas, Alexander Pawellek, Vinicius Kremer, Roger Franchino
Pubblicato in: Electronics, Numero 14, 2025, Pagina/e 2935, ISSN 2079-9292
Editore: MDPI AG
DOI: 10.3390/electronics14152935

A GaN-Integrated Galvanically Isolated Data Link Based on RF Planar Coupling With Voltage Combining for Gate-Driver Applications

Autori: Simone Spataro, Egidio Ragonese, Nunzio Spina, Giuseppe Palmisano
Pubblicato in: IEEE Access, Numero 12, 2024, Pagina/e 48530-48539, ISSN 2169-3536
Editore: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.
DOI: 10.1109/access.2024.3383535

Electron effective masses of Sc<i>x</i>Al1−<i>x</i>N and Al<i>x</i>Ga1−<i>x</i>N from first-principles calculations of unfolded band structure

Autori: Luigi Balestra, Elena Gnani, Susanna Reggiani
Pubblicato in: Journal of Applied Physics, Numero 132, 2025, ISSN 0021-8979
Editore: American Institute of Physics
DOI: 10.1063/5.0115512

Thermionic Field Emission in the Lifetime Estimation of p-GaN Gate HEMTs

Autori: G. Greco, P. Fiorenza, F. Giannazzo, M. Vivona, C. Venuto, F. Iucolano, F. Roccaforte
Pubblicato in: IEEE Electron Device Letters, Numero 45, 2024, Pagina/e 1724-1727, ISSN 0741-3106
Editore: Institute of Electrical and Electronics Engineers
DOI: 10.1109/led.2024.3438807

Fundamental Studies on Crystallization and Reaching the Equilibrium Shape in Basic Ammonothermal Method: Growth on a Native Lenticular Seed

Autori: Tomasz Sochacki, Robert Kucharski, Karolina Grabianska, Jan L. Weyher, Malgorzata Iwinska, Michal Bockowski, Lutz Kirste
Pubblicato in: Materials, Numero 15, 2025, Pagina/e 4621, ISSN 1996-1944
Editore: MDPI Open Access Publishing
DOI: 10.3390/ma15134621

Evaluation of Dynamic On-Resistance and Trapping Effects in GaN on Si HEMTs Using Rectangular Gate Voltage Pulses

Autori: Pasquale Cusumano, Alessandro Sirchia, Flavio Vella
Pubblicato in: Electronics, Numero 14, 2025, Pagina/e 2791, ISSN 2079-9292
Editore: MDPI AG
DOI: 10.3390/electronics14142791

Structural and Insulating Behaviour of High-Permittivity Binary Oxide Thin Films for Silicon Carbide and Gallium Nitride Electronic Devices

Autori: R. Lo Nigro, P. Fiorenza, G. Greco, E. Schilirò, F. Roccaforte
Pubblicato in: Materials, Numero 15, 2022, Pagina/e 830, ISSN 1996-1944
Editore: MDPI Open Access Publishing
DOI: 10.3390/ma15030830

Atomic Resolution Interface Structure and Vertical Current Injection in Highly Uniform Mos2 Heterojunctions with Bulk Gan

Autori: Filippo Giannazzo, Salvatore Ethan Panasci, Emanuela Schilirò, Giuseppe Greco, Fabrizio Roccaforte, Gianfranco Sfuncia, Giuseppe Nicotra, Marco Cannas, Simonpietro Agnello, Eric Frayssinet, Yvon Cordier, Adrien Michon, Antal Koos, Bela Pecz
Pubblicato in: Applied Surface Science, 2023, ISSN 0169-4332
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.2139/ssrn.4359307

Advanced defect spectroscopy in wide-bandgap semiconductors: review and recent results

Autori: Manuel Fregolent, Francesco Piva, Matteo Buffolo, Carlo De Santi, Andrea Cester, Masataka Higashiwaki, Gaudenzio Meneghesso, Enrico Zanoni, Matteo Meneghini
Pubblicato in: Journal of Physics D: Applied Physics, Numero 57, 2025, Pagina/e 433002, ISSN 0022-3727
Editore: Institute of Physics Publishing
DOI: 10.1088/1361-6463/ad5b6c

Highlighting the role of 3C–SiC in the performance optimization of (Al,Ga)N‒based High‒Electron mobility transistors

Autori: Micka Bah, Daniel Alquier, Marie Lesecq, Nicolas Defrance, Damien Valente, Thi Huong Ngo, Eric Frayssinet, Marc Portail, Jean-Claude De Jaeger, Yvon Cordier
Pubblicato in: Materials Science in Semiconductor Processing, Numero 171, 2024, Pagina/e 107977, ISSN 1369-8001
Editore: Pergamon Press
DOI: 10.1016/j.mssp.2023.107977

Review and Outlook on GaN and SiC Power Devices: Industrial State-of-the-Art, Applications, and Perspectives

Autori: M. Buffolo, D. Favero, A. Marcuzzi, C. De Santi, G. Meneghesso, E. Zanoni, M. Meneghini
Pubblicato in: IEEE Transactions on Electron Devices, Numero 71, 2024, Pagina/e 1344-1355, ISSN 0018-9383
Editore: Institute of Electrical and Electronics Engineers
DOI: 10.1109/ted.2023.3346369

Ion Implantation Doping in Silicon Carbide and Gallium Nitride Electronic Devices

Autori: F. Roccaforte, F. Giannazzo, F. Greco
Pubblicato in: Micro, Numero 2, 2022, Pagina/e 23-53, ISSN 2673-8023
Editore: MDPI
DOI: 10.3390/micro2010002

ScAlN/GaN High Electron Mobility Transistor Heterostructures Grown by Ammonia Source Molecular Beam Epitaxy on Silicon Substrate

Autori: Caroline Elias, Sébastien Chenot, Florian Bartoli, Maxime Hugues, Yvon Cordier
Pubblicato in: physica status solidi (a), Numero 222, 2025, ISSN 1862-6300
Editore: Wiley - V C H Verlag GmbbH & Co.
DOI: 10.1002/pssa.202400963

On Stress-Induced Polarization Effect in Ammonothermally Grown GaN

Autori: K. Grabianska, R. Kucharski, T. Sochacki, J.L. Weyher, M. Iwinska, I. Grzegory, M. Bockowski
Pubblicato in: Crystals, Numero 12, 2022, Pagina/e 554, ISSN 2073-4352
Editore: Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
DOI: 10.3390/cryst12040554

Methodology for Designing Broadband DC Link Filters for Voltage Source Converters

Autori: Sebastian Raab, Sebastian Weickert, Henning Kasten
Pubblicato in: Electronics, Numero 14, 2025, Pagina/e 2743, ISSN 2079-9292
Editore: MDPI AG
DOI: 10.3390/electronics14142743

TCAD Modeling of High-Field Electron Transport in Bulk Wurtzite GaN: The Full-Band SHE-BTE

Autori: Luigi Balestra, Franco Ercolano, Elena Gnani, Susanna Reggiani
Pubblicato in: IEEE Access, Numero 11, 2024, Pagina/e 6293-6298, ISSN 2169-3536
Editore: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc.
DOI: 10.1109/access.2023.3237026

Current transport in Ni Schottky barrier on GaN epilayer grown on free standing substrates

Autori: Giuseppe Greco, Patrick Fiorenza, Emanuela Schilirò, Corrado Bongiorno, Salvatore Di Franco, Pierre-Marie Coulon, Eric Frayssinet, Florian Bartoli, Filippo Giannazzo, Daniel Alquier, Yvon Cordier, Fabrizio Roccaforte
Pubblicato in: Microelectronic Engineering, Numero 276, 2025, Pagina/e 112009, ISSN 0167-9317
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.mee.2023.112009

Recent progress in crystal growth of bulk GaN

Autori: M. Bockowski, I. Grzegory
Pubblicato in: Acta Physica Polonica A, Numero 141 (3), 2022, Pagina/e 167-174, ISSN 0587-4246
Editore: Polska Akademia Nauk
DOI: 10.12693/aphyspola.141.167

Conference proceedings (7)

TCAD analysis of the high-temperature reverse-bias stress on AlGaN/GaN HEMTs

Autori: Franco Ercolano, Luigi Balestra, Sebastian Krause, Stefano Leone, Isabel Streicher, Patrik Waltereit, Michael Dammann, Susanna Reggiani
Pubblicato in: Power Electronic Devices and Components, Numero 10, 2025, Pagina/e 100080, ISSN 2772-3704
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.pedc.2025.100080

1-mS constant-Gm GaN transconductor with embedded process compensation

Autori: Katia Samperi, Salvatore Pennisi, Francesco Pulvirenti, Giuseppe Palmisano
Pubblicato in: 2025
Editore: Center for Open Science
DOI: 10.31219/osf.io/qyxpg

Efficiency Assessment of an Open-End Winding Inverter Exploiting a Mixed Si/GaN Technology

Autori: G. Baia, S. De Caro, S. Foti, H. H. Khan, A. Testa
Pubblicato in: 2023 25th European Conference on Power Electronics and Applications (EPE'23 ECCE Europe), 2024, Pagina/e 1-9
Editore: IEEE
DOI: 10.23919/epe23ecceeurope58414.2023.10264533

Micro Power Supply Based on Piezoelectric Effect

Autori: M. Husak, A. Budkova, T. Pycha, A. Laposa, V. Povolny, V. Janicek, J. Novak, A. Boura, J. Foit
Pubblicato in: 2022 14th International Conference on Advanced Semiconductor Devices and Microsystems (ASDAM), 2022, Pagina/e 1-4, ISBN 978-80-88365-20-4
Editore: IEEE
DOI: 10.1109/asdam55965.2022.9966775

Design of a Modular GaN-based Three-Phase Three-Level ANPC Inverter

Autori: ANGELO DI CATALDO, Giuseppe Aiello, Dario Patti, giacomo scelba, Mario Cacciato, Francesco Gennaro
Pubblicato in: 2024
Editore: Center for Open Science
DOI: 10.31219/osf.io/mvkus

Design and Experimental Characterization of a Modular GaN-based Three-Phase and Three-Level ANPC Inverter for Electric Traction

Autori: Angelo Di Cataldo, Giuseppe Aiello, Dario Patti, giacomo scelba, Mario Cacciato, Francesco Gennaro
Pubblicato in: Proc. 15th International Conference ELEKTRO 2024, Zakopane (Poland), 2026
Editore: Center for Open Science
DOI: 10.31219/osf.io/wmb9f

Role of trapping/detrapping in HTRB Stress and pulsed DC conditions in AlGaN/GaN HEMTs analyzed via TCAD simulations

Autori: F. Ercolano, L. Balestra, S. Krause, S. Leone, I. Streicher, P. Waltereit, M. Dammann, S. Reggiani
Pubblicato in: 2023 IEEE International Integrated Reliability Workshop (IIRW), 2024, Pagina/e 1-7
Editore: IEEE
DOI: 10.1109/iirw59383.2023.10477691

Non-peer reviewed articles (10)

Fully Integrated Galvanic Isolation Interface in GaN Technology

Autori: Nunzio Spina, Katia Samperi, Antoine Pavlin, Salvatore Pennisi, Giuseppe Palmisano
Pubblicato in: IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, Numero 70, 2023, Pagina/e 4605-4614, ISSN 1549-8328
Editore: Institute of Electrical and Electronics Engineers
DOI: 10.1109/tcsi.2023.3296200

Micro-Raman and SEM analyses of failed GaN HEMT multilayer architecture

Autori: Enza Fazio, Cettina Bottari, Santi Alessandrino, Beatrice Carbone, Salvatore Adamo, Alfio Russo, Mariangela Latino, Sabrina Conoci, Fortunato Neri, Ammar Tariq, Carmelo Corsaro
Pubblicato in: Microelectronics Reliability, Numero 169, 2025, Pagina/e 115754, ISSN 0026-2714
Editore: Elsevier BV
DOI: 10.1016/j.microrel.2025.115754

Single-Branch Wide-Swing-Cascode Subthreshold GaN Monolithic Voltage Reference

Autori: Cesare Bimbi, Salvatore Pennisi, Salvatore Privitera, Francesco Pulvirenti
Pubblicato in: Electronics, Numero 11, 2025, Pagina/e 1840, ISSN 2079-9292
Editore: MDPI AG
DOI: 10.3390/electronics11121840

Evolution of the Growth Mode and Its Consequences during Bulk Crystallization of GaN

Autori: Tomasz Sochacki, Robert Kucharski, Karolina Grabianska, Jan L. Weyher, Magdalena A. Zajac, Malgorzata Iwinska, Lutz Kirste, Michal Bockowski
Pubblicato in: Materials, Numero 16, 2025, Pagina/e 3360, ISSN 1996-1944
Editore: MDPI Open Access Publishing
DOI: 10.3390/ma16093360

On the Dynamic R_ON, Vertical Leakage and Capacitance Behavior in pGaN HEMTs With Heavily Carbon-Doped Buffers

Autori: Marcello Cioni, Alessandro Chini, Nicolò Zagni, Giovanni Verzellesi, Giovanni Giorgino, Giacomo Cappellini, Cristina Miccoli, Gaetan Toulon, Tariq Wakrim, Maria Eloisa Castagna, Aurore Constant, Ferdinando Iucolano
Pubblicato in: IEEE Electron Device Letters, Numero 45, 2024, Pagina/e 1437-1440, ISSN 0741-3106
Editore: Institute of Electrical and Electronics Engineers
DOI: 10.1109/led.2024.3417313

Assessing the Stress Induced by Novel Packaging in GaN HEMT Devices via Raman Spectroscopy

Autori: Zainab Dahrouch, Giuliana Malta, Moreno d’Ambrosio, Angelo Alberto Messina, Mattia Musolino, Alessandro Sitta, Michele Calabretta, Salvatore Patanè
Pubblicato in: Applied Sciences, Numero 14, 2025, Pagina/e 4230, ISSN 2076-3417
Editore: MDPI AG
DOI: 10.3390/app14104230

Gate-Bias Induced R_ON Instability in p-GaN Power HEMTs

Autori: Alessandro Chini, Nicolò Zagni, Giovanni Verzellesi, Marcello Cioni, Giovanni Giorgino, Maria Concetta Nicotra, Maria Eloisa Castagna, Ferdinando Iucolano
Pubblicato in: IEEE Electron Device Letters, Numero 44, 2023, Pagina/e 915-918, ISSN 0741-3106
Editore: Institute of Electrical and Electronics Engineers
DOI: 10.1109/led.2023.3265503

Bragg diffraction imaging characterization of crystal defects in GaN (0001) substrates: Comparison of the growth method and the seed approach

Autori: Lutz Kirste, Thu Nhi Tran-Caliste, Tomasz Sochacki, Jan L. Weyher, Patrik Straňák, Robert Kucharski, Karolina Grabianska, José Baruchel, Michal Bockowski
Pubblicato in: Progress in Crystal Growth and Characterization of Materials, Numero 71, 2025, Pagina/e 100668, ISSN 0960-8974
Editore: Pergamon Press Ltd.
DOI: 10.1016/j.pcrysgrow.2025.100668

Alternative Measurement Approach for the Evaluation of Hot-Electron Degradation in p-GaN Gate AlGaN/GaN Power HEMTs

Autori: Marcello Cioni, Giovanni Giorgino, Alessandro Chini, Antonino Parisi, Giacomo Cappellini, Cristina Miccoli, Maria Eloisa Castagna, Cristina Tringali, Ferdinando Iucolano
Pubblicato in: Electronic Materials, Numero 5, 2025, Pagina/e 132-144, ISSN 2673-3978
Editore: MDPI AG
DOI: 10.3390/electronicmat5030009

Modeling and Extraction of the Specific Contact Resistance of GaN p-i-n Diodes up to 40 GHz

Autori: Kevin Nadaud, Zihao Lyu, Daniel Alquier, Quentin Paoli, Julien Ladroue, Arnaud Yvon, Eric Frayssinet, Yvon Cordier, Jérôme Billoué
Pubblicato in: IEEE Transactions on Electron Devices, Numero 72, 2025, Pagina/e 1657-1662, ISSN 0018-9383
Editore: Institute of Electrical and Electronics Engineers
DOI: 10.1109/ted.2025.3539644

Other (1)

The material of the future

Autori: L. Liggio
Pubblicato in: Platinum, Numero March 2022, 2022, Pagina/e 107
Editore: PUBLISCOOP Editore

Book chapters (1)

Microcontroller Based Portable Measurement System for GaN and SiC Devices Characterization

Autori: Alberto Vella, Giuseppe Galioto, Giuseppe Costantino Giaconia
Pubblicato in: Lecture Notes in Electrical Engineering, Applications in Electronics Pervading Industry, Environment and Society, 2023, Pagina/e 30-38
Editore: Springer Nature Switzerland
DOI: 10.1007/978-3-031-30333-3_5