Anvendelser av Gallium Oxide Wafer

Galliumoksid(Ga₂O₃) har dukket opp som et lovende materiale for ulike bruksområder, spesielt i kraftenheter og radiofrekvensenheter (RF). I denne artikkelen utforsker vi de viktigste mulighetene og målmarkedene forgalliumoksidi disse domenene.

Strømenheter

1. Fire store muligheter forGalliumoksidi Strømenheter

en. Unipolar erstatning av bipolar:Galliumoksider posisjonert for å erstatte tradisjonelle bipolare enheter, slik som MOSFET-er som erstatter IGBT-er. I markeder som nye energikjøretøyer, ladestasjoner, ultrahøyspenningsapplikasjoner, hurtiglading, industrielle strømforsyninger og motorstyring, er utfasingen av silisiumbaserte IGBT-er uunngåelig. Galliumoksid, sammen med silisiumkarbid (SiC) og GaN, står som et konkurransedyktig materiale.

b. Forbedret energieffektivitet:Galliumoksidkraftenheter viser lavere energiforbruk, i tråd med globale strategier for karbonnøytralitet og maksimal reduksjon av karbonutslipp.

c. Skalerbar masseproduksjon: Det er enkelt å øke diameteren pågalliumoksidwafere, kombinert med forenklede produksjonsprosesser og kostnadseffektivitet, posisjonerer den gunstig for storskala produksjon.

d. Høye pålitelighetskrav: Med stabile materialegenskaper og pålitelige strukturer,galliumoksidkraftenheter oppfyller de strenge kravene til høykvalitets substrater/epitaksiale lag.

2. Målmarkeder forGalliumoksidStrømenheter

en. Langsiktige utsikter:Galliumoksidkraftenheter forventes å dekke spenningsområder på 650V/1200V/1700V/3300V innen 2025-2030, og trenge omfattende inn i sektorer for bil- og elektrisk utstyr. Fremtidige muligheter ligger i eksklusive markeder som krever ekstremt høy spenning, for eksempel applikasjoner i høyspente strømforsyningsvakuumrør.

b. Kortsiktige utsikter: På kort sikt,galliumoksidkraftenheter vil sannsynligvis dukke opp tidlig i mellom- til høyspenningsmarkedene med lavere inngangsbarrierer og kostnadsfølsomhet. Dette inkluderer sektorer som forbrukerelektronikk, husholdningsapparater og industrielle strømforsyninger som drar nytte av materialets høye pålitelighet og ytelse.

3. Markeder hvorGalliumoksidHar fordel

Nye ladere/omformere/ladestasjoner for energikjøretøy

DC/DC-omformere: 12V/5V→48V-konvertering

Erstatning av eksisterende IGBT-er i børser

RF-enheter

Suksessen til Gallium Nitride (GaN) i RF-markedet er avhengig av store, rimelige substrater for å utnytte dets materielle fordeler fullt ut. Mens homogene substrater gir den høyeste epitaksiale lagkvaliteten, fører kostnadshensyn ofte til bruk av relativt rimelige substrater som Si, safir og SiC i LED, forbrukerelektronikk og RF-applikasjoner. Imidlertid kan gittermisforholdet mellom disse underlagene og GaN kompromittere epitaksial kvalitet.

Med bare 2,6 % gittermisforhold mellom GaN oggalliumoksid, ved hjelp avgalliumoksidsubstrater for GaN-vekst resulterer i epitaksiale lag av høy kvalitet. Dessuten er kostnadene ved å dyrke 6-tommers galliumoksidskiver uten å bruke dyre iridiumbaserte metoder sammenlignbare med silisium, noe som gjør galliumoksid til en lovende kandidat for kritiske applikasjoner som GaN RF-enheter.

For å konkludere,galliumoksidsin allsidighet posisjonerer den som en nøkkelaktør innen både strøm- og RF-enheter, med betydelig potensial i ulike markeder og applikasjoner. Ettersom teknologien fortsetter å utvikle seg,galliumoksidforventes å spille en avgjørende rolle i å forme fremtiden til disse næringene.