Применение пластин оксида галлия

Оксид галлия(Га₂O₃) стал многообещающим материалом для различных применений, особенно в силовых устройствах и радиочастотных (РЧ) устройствах. В этой статье мы исследуем ключевые возможности и целевые рынки дляоксид галлияв этих доменах.

Силовые устройства

1. Четыре основные возможности дляоксид галлияв силовых устройствах

а. Однополярная замена биполярной:Оксид галлияпризван заменить традиционные биполярные устройства, такие как МОП-транзисторы, заменяющие IGBT. На таких рынках, как автомобили на новых источниках энергии, зарядные станции, приложения сверхвысокого напряжения, быстрая зарядка, промышленные источники питания и управление двигателями, отказ от кремниевых IGBT неизбежен. Оксид галлия, наряду с карбидом кремния (SiC) и GaN, является конкурентоспособным материалом.

б. Повышенная энергоэффективность:Оксид галлияСиловые устройства демонстрируют более низкое энергопотребление, что соответствует глобальным стратегиям углеродной нейтральности и пикового сокращения выбросов углекислого газа.

в. Масштабируемое массовое производство: простота увеличения диаметраоксид галлияВафли в сочетании с упрощенными производственными процессами и экономической эффективностью делают их выгодными для крупномасштабного производства.

д. Высокие требования к надежности: стабильные свойства материала и надежная конструкция.оксид галлиясиловые устройства отвечают строгим требованиям к высококачественным подложкам/эпитаксиальным слоям.

2. Целевые рынки дляоксид галлияСиловые устройства

а. Долгосрочный прогноз:Оксид галлияОжидается, что к 2025-2030 году силовые устройства будут охватывать диапазоны напряжений 650 В/1200 В/1700 В/3300 В, широко проникая в секторы автомобильного и электротехнического оборудования. Будущие возможности открываются на эксклюзивных рынках, требующих чрезвычайно высокого напряжения, таких как применение в электронных лампах высоковольтного источника питания.

б. Краткосрочный прогноз: В краткосрочной перспективеоксид галлияСиловые устройства, скорее всего, рано появятся на рынках среднего и высокого напряжения с более низкими входными барьерами и чувствительностью к затратам. Сюда входят такие отрасли, как бытовая электроника, бытовая техника и промышленные источники питания, которые извлекают выгоду из высокой надежности и производительности материала.

3. Рынки, гдеоксид галлияИмеет преимущество

Бортовые зарядные устройства/инверторы/зарядные станции для транспортных средств на новой энергии

Преобразователи постоянного тока в постоянный: преобразование 12 В/5 В → 48 В

Замена существующих IGBT на фондовых рынках

Радиочастотные устройства

Успех нитрида галлия (GaN) на радиочастотном рынке зависит от недорогих подложек большого размера, позволяющих в полной мере использовать преимущества его материала. Хотя гомогенные подложки обеспечивают высочайшее качество эпитаксиального слоя, соображения стоимости часто приводят к использованию относительно недорогих подложек, таких как Si, сапфир и SiC, в светодиодах, бытовой электронике и радиочастотных приложениях. Однако несоответствие решеток этих подложек и GaN может ухудшить качество эпитаксии.

Рассогласование решеток между GaN и GaN составляет всего 2,6%.оксид галлия, с использованиемоксид галлияподложек для выращивания GaN, что приводит к получению высококачественных эпитаксиальных слоев. Более того, стоимость выращивания 6-дюймовых пластин оксида галлия без использования дорогих методов на основе иридия сопоставима со стоимостью выращивания кремниевых пластин, что делает оксид галлия многообещающим кандидатом для критически важных приложений, таких как радиочастотные устройства GaN.

В заключение,оксид галлияУниверсальность делает ее ключевым игроком как на рынке силовых, так и на радиочастотных устройствах, обладающим значительным потенциалом на различных рынках и в различных приложениях. Поскольку технологии продолжают развиваться,оксид галлияОжидается, что они сыграют решающую роль в формировании будущего этих отраслей.