Galliumoksidikiekon sovellukset

Galliumoksidi(Ga₂O₃) on noussut lupaavaksi materiaaliksi erilaisiin sovelluksiin, erityisesti teholaitteissa ja radiotaajuuslaitteissa. Tässä artikkelissa tutkimme tärkeimpiä mahdollisuuksia ja kohdemarkkinoitagalliumoksidinäillä aloilla.

Virtalaitteet

1. Neljä suurta mahdollisuuttaGalliumoksidikohdassa Virtalaitteet

a. Unipolaarisen kaksisuuntaisen mielialan korvaaminen:Galliumoksidion sijoitettu korvaamaan perinteiset bipolaariset laitteet, kuten MOSFETit, jotka korvaavat IGBT:t. Piipohjaisista IGBT:istä luopuminen on väistämätöntä sellaisilla markkinoilla kuin uudet energiaajoneuvot, latausasemat, ultrasuurijännitesovellukset, pikalataus, teollisuusvirtalähteet ja moottorin ohjaus. Galliumoksidi yhdessä piikarbidin (SiC) ja GaN:n kanssa on kilpailukykyinen materiaali.

b. Parannettu energiatehokkuus:Galliumoksiditeholaitteet kuluttavat vähemmän energiaa, mikä vastaa globaaleja strategioita hiilineutraaliuden ja hiilidioksidipäästöjen huipun vähentämiseksi.

c. Skaalautuva massatuotanto: halkaisijan kasvattamisen helppousgalliumoksidikiekot yhdistettynä yksinkertaistettuihin tuotantoprosesseihin ja kustannustehokkuuteen asettavat sen suotuisasti suurtuotantoon.

d. Korkeat luotettavuusvaatimukset: Vakaat materiaaliominaisuudet ja luotettavat rakenteet,galliumoksiditeholaitteet täyttävät korkealaatuisten substraattien/epitaksiaalisten kerrosten tiukat vaatimukset.

2. KohdemarkkinatGalliumoksidiVirtalaitteet

a. Pitkän aikavälin näkymät:Galliumoksiditeholaitteiden odotetaan kattavan 650V/1200V/1700V/3300V jännitealueet vuoteen 2025-2030 mennessä ja tunkeutuvat laajalti auto- ja sähkölaitteiden aloille. Tulevaisuuden mahdollisuudet ovat eksklusiivisilla markkinoilla, jotka vaativat erittäin korkeaa jännitettä, kuten sovelluksissa korkeajännitteisten teholähteiden tyhjiöputkissa.

b. Lyhyen aikavälin näkymät: Lyhyellä aikavälillägalliumoksiditeholaitteet tulevat todennäköisesti ilmestymään varhaisessa vaiheessa keski- ja korkeajännitteiden markkinoille alhaisemmilla markkinoille pääsyn esteillä ja kustannusherkkyydellä. Tämä sisältää alat, kuten kulutuselektroniikka, kodinkoneet ja teollisuusvirtalähteet, jotka hyötyvät materiaalin korkeasta luotettavuudesta ja suorituskyvystä.

3. Markkinat MissäGalliumoksidiPitää etua

Uudet energiakäyttöisten ajoneuvojen laturit/invertterit/latausasemat

DC/DC-muuntimet: 12V/5V→48V muunnos

Nykyisten IGBT:iden korvaaminen pörssissä

RF-laitteet

Galliumnitridin (GaN) menestys RF-markkinoilla perustuu suurikokoisiin, edullisiin substraatteihin, jotta sen materiaalietut voidaan hyödyntää täysin. Vaikka homogeeniset substraatit antavat parhaan epitaksiaalikerroksen laadun, kustannusnäkökohdat johtavat usein suhteellisen halpojen substraattien, kuten Si, safiirin ja SiC, käyttöön LED-, kulutuselektroniikka- ja RF-sovelluksissa. Kuitenkin näiden substraattien ja GaN:n välinen ristiriita voi vaarantaa epitaksiaalisen laadun.

Vain 2,6 % hilaepäsopivuus GaN:n ja välillägalliumoksidi, käyttämällägalliumoksidiGaN-kasvun substraatit johtavat korkealaatuisiin epitaksiaalisiin kerroksiin. Lisäksi 6 tuuman galliumoksidikiekkojen kasvattamisen kustannukset ilman kalliita iridiumpohjaisia ​​menetelmiä ovat verrattavissa piihin, mikä tekee galliumoksidista lupaavan ehdokkaan kriittisiin sovelluksiin, kuten GaN RF -laitteisiin.

Tiivistettynä,galliumoksidiMonipuolisuus asettaa sen avaintoimijaksi sekä teho- että RF-laitteissa, jolla on merkittävää potentiaalia eri markkinoilla ja sovelluksissa. Kun tekniikka kehittyy jatkuvasti,galliumoksidiodotetaan olevan ratkaisevassa asemassa näiden toimialojen tulevaisuuden muovaamisessa.