Aplikácie plátku oxidu gália

Oxid gália(Ga₂O₃) sa ukázal ako sľubný materiál pre rôzne aplikácie, najmä v energetických zariadeniach a rádiofrekvenčných (RF) zariadeniach. V tomto článku skúmame kľúčové príležitosti a cieľové trhyoxid gáliav týchto doménach.

Napájacie zariadenia

1. Štyri hlavné príležitosti preOxid gáliav Napájacie zariadenia

a. Unipolárna náhrada bipolárnej:Oxid gáliaje umiestnený tak, aby nahradil tradičné bipolárne zariadenia, ako sú MOSFETy nahrádzajúce IGBT. Na trhoch, ako sú nové energetické vozidlá, nabíjacie stanice, aplikácie s ultravysokým napätím, rýchle nabíjanie, priemyselné zdroje napájania a riadenie motorov, je postupné vyraďovanie IGBT na báze kremíka nevyhnutné. Oxid gália spolu s karbidom kremíka (SiC) a GaN predstavuje konkurenčný materiál.

b. Zvýšená energetická účinnosť:Oxid gáliaenergetické zariadenia vykazujú nižšiu spotrebu energie, čo je v súlade s globálnymi stratégiami pre uhlíkovú neutralitu a maximálne zníženie emisií uhlíka.

c. Škálovateľná hromadná výroba: Jednoduchosť zväčšenia priemeruoxid gáliaoblátky v spojení so zjednodušenými výrobnými procesmi a nákladovou efektívnosťou ho priaznivo stavia na výrobu vo veľkom meradle.

d. Požiadavky na vysokú spoľahlivosť: So stabilnými materiálovými vlastnosťami a spoľahlivými štruktúrami,oxid gáliavýkonové zariadenia spĺňajú prísne požiadavky na vysokokvalitné substráty/epitaxiálne vrstvy.

2. Cieľové trhy preOxid gáliaNapájacie zariadenia

a. Dlhodobý výhľad:Oxid gáliaOčakáva sa, že výkonové zariadenia budú do roku 2025-2030 pokrývať napäťové rozsahy 650V/1200V/1700V/3300V a vo veľkej miere preniknú do automobilového a elektrotechnického sektora. Budúce príležitosti spočívajú na exkluzívnych trhoch vyžadujúcich extrémne vysoké napätie, ako sú aplikácie vo vysokonapäťových napájacích vákuových trubiciach.

b. Krátkodobý výhľad: Z krátkodobého hľadiskaoxid gáliavýkonové zariadenia sa pravdepodobne čoskoro objavia na trhoch stredného až vysokého napätia s nižšími prekážkami vstupu a citlivosťou na náklady. To zahŕňa sektory ako spotrebná elektronika, domáce spotrebiče a priemyselné napájacie zdroje, ktoré ťažia z vysokej spoľahlivosti a výkonu materiálu.

3. Trhy KdeOxid gáliaDrží výhodu

Palubné nabíjačky/invertory/nabíjacie stanice pre nové energetické vozidlá

DC/DC meniče: 12V/5V→48V prevod

Výmena existujúcich IGBT na akciových trhoch

RF zariadenia

Úspech nitridu gália (GaN) na trhu RF závisí od veľkých a lacných substrátov, aby sa plne využili jeho materiálové výhody. Zatiaľ čo homogénne substráty poskytujú najvyššiu kvalitu epitaxnej vrstvy, úvahy o nákladoch často vedú k použitiu relatívne lacných substrátov, ako je Si, zafír a SiC v aplikáciách LED, spotrebnej elektroniky a RF. Nesúlad mriežky medzi týmito substrátmi a GaN však môže ohroziť epitaxnú kvalitu.

Len s 2,6% nesúladom mriežky medzi GaN aoxid gália, použitímoxid gáliasubstrátov pre rast GaN vedie k vysokokvalitným epitaxným vrstvám. Navyše náklady na pestovanie 6-palcových doštičiek oxidu gália bez použitia drahých metód na báze irídia sú porovnateľné s kremíkom, vďaka čomu je oxid gália sľubným kandidátom pre kritické aplikácie, ako sú zariadenia GaN RF.

Na záver,oxid gáliaVďaka všestrannosti je kľúčovým hráčom v oblasti výkonových aj RF zariadení s významným potenciálom na rôznych trhoch a aplikáciách. Keďže technológia neustále napreduje,oxid gáliaOčakáva sa, že bude zohrávať kľúčovú úlohu pri formovaní budúcnosti týchto odvetví.