Uporaba rezin galijevega oksida

Galijev oksid(Ga₂O₃) se je pojavil kot obetaven material za različne aplikacije, zlasti v napajalnih napravah in radiofrekvenčnih (RF) napravah. V tem članku raziskujemo ključne priložnosti in ciljne trge zagalijev oksidna teh področjih.

Napajalne naprave

1. Štiri velike priložnosti zaGalijev oksidv Napajalne naprave

a. Unipolarna zamenjava bipolarne:Galijev oksidnaj bi nadomestil tradicionalne bipolarne naprave, kot so MOSFET-ji, ki nadomeščajo IGBT-je. Na trgih, kot so nova energetska vozila, polnilne postaje, ultravisokonapetostne aplikacije, hitro polnjenje, industrijski napajalniki in krmiljenje motorjev, je postopna opustitev IGBT-jev na osnovi silicija neizogibna. Galijev oksid je skupaj s silicijevim karbidom (SiC) in GaN konkurenčen material.

b. Izboljšana energetska učinkovitost:Galijev oksidNapajalne naprave izkazujejo manjšo porabo energije, kar je v skladu z globalnimi strategijami za ogljično nevtralnost in zmanjšanje največjih emisij ogljika.

c. Prilagodljiva masovna proizvodnja: Enostavnost povečanja premeragalijev oksidrezin, skupaj s poenostavljenimi proizvodnimi procesi in stroškovno učinkovitostjo, je ugoden položaj za velikoserijsko proizvodnjo.

d. Visoke zahteve glede zanesljivosti: s stabilnimi lastnostmi materiala in zanesljivimi strukturami,galijev oksidNapajalne naprave izpolnjujejo stroge zahteve za visokokakovostne substrate/epitaksialne plasti.

2. Ciljni trgi zaGalijev oksidNapajalne naprave

a. Dolgoročni obeti:Galijev oksidPričakuje se, da bodo napajalne naprave do leta 2025–2030 pokrivale razpone napetosti 650 V/1200 V/1700 V/3300 V, kar bo močno prodrlo v sektor avtomobilske in električne opreme. Prihodnje priložnosti so na ekskluzivnih trgih, ki zahtevajo izjemno visoko napetost, kot so aplikacije v visokonapetostnih vakuumskih elektronkah za napajanje.

b. Kratkoročni obeti: Kratkoročno,galijev oksidNapajalne naprave se bodo verjetno zgodaj pojavile na trgih srednje do visoke napetosti z nižjimi vstopnimi ovirami in stroškovno občutljivostjo. To vključuje sektorje, kot so potrošniška elektronika, gospodinjski aparati in industrijski napajalniki, ki imajo koristi od visoke zanesljivosti in zmogljivosti materiala.

3. Trgi KjeGalijev oksidIma prednost

Novi energetski vgrajeni polnilniki/pretvorniki/polnilne postaje za vozila

DC/DC pretvorniki: 12V/5V→48V pretvorba

Zamenjava obstoječih IGBT-jev na delniških trgih

RF naprave

Uspeh galijevega nitrida (GaN) na RF trgu temelji na velikih in poceni substratih, da se v celoti izkoristijo njegove materialne prednosti. Medtem ko homogeni substrati zagotavljajo najvišjo kakovost epitaksialne plasti, stroški pogosto vodijo do uporabe relativno poceni substratov, kot so Si, safir in SiC, v aplikacijah LED, potrošniške elektronike in RF. Vendar pa lahko neskladje mreže med temi substrati in GaN ogrozi epitaksialno kakovost.

S samo 2,6-odstotnim neskladjem mreže med GaN ingalijev oksid, z uporabogalijev oksidsubstrati za rast GaN povzroči visokokakovostne epitaksialne plasti. Poleg tega so stroški gojenja 6-palčnih rezin galijevega oksida brez uporabe dragih metod na osnovi iridija primerljivi s silicijem, zaradi česar je galijev oksid obetaven kandidat za kritične aplikacije, kot so GaN RF naprave.

V zaključku,galijev oksidVsestranskost ga uvršča med ključne akterje na področju napajalnih in RF naprav, s pomembnim potencialom na različnih trgih in aplikacijah. Ker tehnologija še naprej napreduje,galijev oksidPričakuje se, da bo imel ključno vlogo pri oblikovanju prihodnosti teh industrij.