Aplikace plátku oxidu galia

Oxid gallia(Ga₂O₃) se ukázal jako slibný materiál pro různé aplikace, zejména v energetických zařízeních a radiofrekvenčních (RF) zařízeních. V tomto článku prozkoumáme klíčové příležitosti a cílové trhyoxid galliav těchto doménách.

Napájecí zařízení

1. Čtyři hlavní příležitosti proOxid galiav Napájecí zařízení

A. Unipolární náhrada bipolární:Oxid galliaje umístěn tak, aby nahradil tradiční bipolární zařízení, jako jsou MOSFETy nahrazující IGBT. Na trzích, jako jsou nová energetická vozidla, nabíjecí stanice, aplikace ultravysokého napětí, rychlé nabíjení, průmyslové zdroje napájení a řízení motorů, je postupné vyřazování IGBT na bázi křemíku nevyhnutelné. Oxid galia spolu s karbidem křemíku (SiC) a GaN představuje konkurenční materiál.

b. Zvýšená energetická účinnost:Oxid galliaenergetická zařízení vykazují nižší spotřebu energie, což je v souladu s globálními strategiemi pro uhlíkovou neutralitu a maximální snížení emisí uhlíku.

C. Škálovatelná hromadná výroba: Snadné zvětšení průměruoxid galliaoplatky ve spojení se zjednodušenými výrobními procesy a nákladovou efektivitou jej příznivě staví pro velkovýrobu.

d. Vysoké požadavky na spolehlivost: Se stabilními materiálovými vlastnostmi a spolehlivými strukturami,oxid galliavýkonová zařízení splňují přísné požadavky na vysoce kvalitní substráty/epitaxiální vrstvy.

2. Cílové trhy proOxid galiaNapájecí zařízení

A. Dlouhodobý výhled:Oxid galliaOčekává se, že výkonová zařízení pokryjí do roku 2025-2030 rozsahy napětí 650V/1200V/1700V/3300V a proniknou značně do odvětví automobilového průmyslu a elektrických zařízení. Budoucí příležitosti spočívají na exkluzivních trzích vyžadujících extrémně vysoké napětí, jako jsou aplikace ve vysokonapěťových napájecích elektronkách.

b. Krátkodobý výhled: V krátkodobém horizontuoxid galliavýkonová zařízení se pravděpodobně brzy objeví na trzích středního až vysokého napětí s nižšími vstupními bariérami a citlivostí na náklady. To zahrnuje sektory jako spotřební elektronika, domácí spotřebiče a průmyslové napájecí zdroje, které těží z vysoké spolehlivosti a výkonu materiálu.

3. Trhy KdeOxid galiaDrží výhodu

Nové palubní nabíječky/střídače/nabíjecí stanice pro energetická vozidla

DC/DC měniče: 12V/5V→48V převod

Výměna stávajících IGBT na akciových trzích

RF zařízení

Úspěch nitridu galia (GaN) na trhu RF závisí na velkorozměrových a levných substrátech, které plně využívají jeho materiálové výhody. Zatímco homogenní substráty poskytují nejvyšší kvalitu epitaxní vrstvy, úvahy o nákladech často vedou k použití relativně levných substrátů, jako je Si, safír a SiC v LED, spotřební elektronice a RF aplikacích. Nesoulad mřížky mezi těmito substráty a GaN však může ohrozit epitaxní kvalitu.

Pouze s 2,6% nesouladem mřížky mezi GaN aoxid gallia, použitímoxid galliasubstráty pro růst GaN mají za následek vysoce kvalitní epitaxní vrstvy. Navíc náklady na pěstování 6palcových plátků oxidu galia bez použití drahých metod na bázi iridia jsou srovnatelné s křemíkem, což z oxidu galia dělá slibného kandidáta pro kritické aplikace, jako jsou zařízení GaN RF.

Na závěr,oxid galliaVšestrannost staví jej jako klíčového hráče v oblasti napájení i RF zařízení s významným potenciálem na různých trzích a aplikacích. Jak technologie stále postupuje,oxid galliaočekává se, že bude hrát klíčovou roli při utváření budoucnosti těchto průmyslových odvětví.