Aplicații ale waferului de oxid de galiu

Oxid de galiu(Ga₂O₃) a apărut ca un material promițător pentru diverse aplicații, în special în dispozitivele de putere și dispozitivele de radiofrecvență (RF). În acest articol, explorăm oportunitățile cheie și piețele țintă pentruoxid de galiuîn aceste domenii.

Dispozitive de alimentare

1. Patru oportunitati majore pentruOxid de galiuîn Dispozitive de alimentare

A. Înlocuirea unipolară a bipolarului:Oxid de galiueste poziționat pentru a înlocui dispozitivele bipolare tradiționale, cum ar fi MOSFET-urile care înlocuiesc IGBT-urile. Pe piețe precum vehiculele cu energie nouă, stațiile de încărcare, aplicațiile de ultra-înaltă tensiune, încărcarea rapidă, sursele de alimentare industriale și controlul motoarelor, eliminarea treptată a IGBT-urilor pe bază de siliciu este inevitabilă. Oxidul de galiu, împreună cu carbura de siliciu (SiC) și GaN, reprezintă un material competitiv.

b. Eficiență energetică îmbunătățită:Oxid de galiudispozitivele electrice prezintă un consum mai mic de energie, aliniindu-se cu strategiile globale pentru neutralitatea emisiilor de carbon și reducerea emisiilor de vârf.

c. Producție în masă scalabilă: ușurința creșterii diametruluioxid de galiunapolitanele, cuplate cu procese de producție simplificate și rentabilitate, îl poziționează favorabil pentru producția la scară largă.

d. Cerințe de înaltă fiabilitate: cu proprietăți stabile ale materialelor și structuri fiabile,oxid de galiudispozitivele de putere îndeplinesc cerințele stricte pentru substraturi/straturi epitaxiale de înaltă calitate.

2. Piețe țintă pentruOxid de galiuDispozitive de alimentare

A. Perspective pe termen lung:Oxid de galiuSe așteaptă ca dispozitivele de alimentare să acopere intervale de tensiune de 650V/1200V/1700V/3300V până în 2025-2030, pătrunzând pe scară largă în sectoarele de automobile și echipamente electrice. Oportunitățile viitoare se află pe piețele exclusive care necesită o tensiune extrem de înaltă, cum ar fi aplicațiile în tuburile vidate de alimentare de înaltă tensiune.

b. Perspective pe termen scurt: pe termen scurt,oxid de galiueste posibil ca dispozitivele de alimentare să facă apariții timpurii pe piețele de tensiune medie până la înaltă, cu bariere de intrare mai mici și sensibilitate la costuri. Aceasta include sectoare precum electronicele de larg consum, aparatele de uz casnic și sursele de alimentare industriale care beneficiază de fiabilitatea și performanța ridicată a materialului.

3. Piețe UndeOxid de galiuDeține Avantaj

Încărcătoare/invertoare/stații de încărcare la bord pentru vehicule cu energie noi

Convertoare DC/DC: Conversie 12V/5V→48V

Înlocuirea IGBT-urilor existente pe piețele stocate

Dispozitive RF

Succesul nitrurii de galiu (GaN) pe piața RF se bazează pe substraturi de dimensiuni mari, cu costuri reduse, pentru a-și valorifica pe deplin avantajele materiale. În timp ce substraturile omogene oferă cea mai înaltă calitate a stratului epitaxial, considerentele de cost duc adesea la utilizarea de substraturi relativ ieftine precum Si, safir și SiC în LED, electronice de larg consum și aplicații RF. Cu toate acestea, nepotrivirea rețelei dintre aceste substraturi și GaN poate compromite calitatea epitaxială.

Cu o nepotrivire a rețelei de doar 2,6% între GaN șioxid de galiu, folosindoxid de galiusubstraturile pentru creșterea GaN rezultă în straturi epitaxiale de înaltă calitate. Mai mult, costul creșterii plachetelor de oxid de galiu de 6 inchi fără a utiliza metode costisitoare pe bază de iridiu este comparabil cu siliciul, făcând oxidul de galiu un candidat promițător pentru aplicații critice precum dispozitivele GaN RF.

În concluzie,oxid de galiuVersatilitatea îl poziționează ca un jucător cheie atât în ​​ceea ce privește dispozitivele de putere, cât și RF, cu potențial semnificativ pe diverse piețe și aplicații. Pe măsură ce tehnologia continuă să avanseze,oxid de galiueste de așteptat să joace un rol crucial în modelarea viitorului acestor industrii.