Anvendelser af Gallium Oxide Wafer

Galliumoxid(Ga₂O₃) er dukket op som et lovende materiale til forskellige applikationer, især i strømenheder og radiofrekvensenheder (RF). I denne artikel undersøger vi de vigtigste muligheder og målmarkeder forgalliumoxidi disse domæner.

Strøm enheder

1. Fire store muligheder forGalliumoxidi Strøm enheder

en. Unipolær udskiftning af bipolar:Galliumoxider placeret til at erstatte traditionelle bipolære enheder, såsom MOSFET'er, der erstatter IGBT'er. På markeder som nye energikøretøjer, ladestationer, ultrahøjspændingsapplikationer, hurtig opladning, industrielle strømforsyninger og motorstyring er udfasningen af ​​siliciumbaserede IGBT'er uundgåelig. Galliumoxid står sammen med siliciumcarbid (SiC) og GaN som et konkurrencedygtigt materiale.

b. Forbedret energieffektivitet:GalliumoxidPower-enheder udviser lavere energiforbrug, hvilket er i overensstemmelse med globale strategier for CO2-neutralitet og maksimale kulstofemissionsreduktioner.

c. Skalerbar masseproduktion: Nemheden ved at øge diameteren pågalliumoxidwafers, kombineret med forenklede produktionsprocesser og omkostningseffektivitet, positionerer det gunstigt til storskalaproduktion.

d. Høje pålidelighedskrav: Med stabile materialeegenskaber og pålidelige strukturer,galliumoxidPower-enheder opfylder de strenge krav til substrater/epitaksiale lag af høj kvalitet.

2. Målmarkeder forGalliumoxidStrøm enheder

en. Langsigtede udsigter:Galliumoxidstrømenheder forventes at dække spændingsområder på 650V/1200V/1700V/3300V i 2025-2030, hvilket i vid udstrækning trænger ind i automobil- og elektrisk udstyrssektorer. Fremtidige muligheder ligger i eksklusive markeder, der kræver ekstrem høj spænding, såsom applikationer i højspændingsstrømforsyningsvakuumrør.

b. Kortsigtede udsigter: På kort sigt,galliumoxidstrømforsyninger vil sandsynligvis dukke tidligt op på mellem- til højspændingsmarkederne med lavere adgangsbarrierer og omkostningsfølsomhed. Dette omfatter sektorer som forbrugerelektronik, husholdningsapparater og industrielle strømforsyninger, der nyder godt af materialets høje pålidelighed og ydeevne.

3. Markeder HvorGalliumoxidIndeholder fordel

Nye indbyggede opladere/invertere til energikøretøjer/ladestationer

DC/DC-konvertere: 12V/5V→48V Konvertering

Udskiftning af eksisterende IGBT'er på aktiemarkeder

RF-enheder

Gallium Nitrides (GaN) succes på RF-markedet afhænger af store, billige substrater for fuldt ud at udnytte dets materielle fordele. Mens homogene substrater giver den højeste epitaksiale lagkvalitet, fører omkostningsovervejelser ofte til brugen af ​​relativt billige substrater som Si, safir og SiC i LED-, forbrugerelektronik- og RF-applikationer. Imidlertid kan gittermisforholdet mellem disse substrater og GaN kompromittere epitaksial kvalitet.

Med kun et 2,6% gittermismatch mellem GaN oggalliumoxid, ved brug afgalliumoxidsubstrater til GaN-vækst resulterer i epitaksiale lag af høj kvalitet. Desuden er omkostningerne ved at dyrke 6-tommer galliumoxidwafere uden brug af dyre iridiumbaserede metoder sammenlignelige med silicium, hvilket gør galliumoxid til en lovende kandidat til kritiske applikationer som GaN RF-enheder.

Afslutningsvis,galliumoxid's alsidighed positionerer den som en nøglespiller inden for både strøm- og RF-enheder, med et betydeligt potentiale på forskellige markeder og applikationer. Mens teknologien fortsætter med at udvikle sig,galliumoxidforventes at spille en afgørende rolle i at forme fremtiden for disse industrier.