Галлий оксиді пластинаның қолданылуы

Галий оксиді(Г₂O₃) әртүрлі қолданбалар үшін, әсіресе қуат құрылғыларында және радиожиілік (RF) құрылғыларында перспективалы материал ретінде пайда болды. Бұл мақалада біз негізгі мүмкіндіктер мен мақсатты нарықтарды зерттеймізгалий оксидіосы домендерде.

Қуат құрылғылары

1. Төрт негізгі мүмкіндікГалий оксидіҚуат құрылғыларында

а. Биполярды бірполярлы ауыстыру:Галий оксидіIGBT ауыстыратын MOSFET сияқты дәстүрлі биполярлық құрылғыларды ауыстыруға арналған. Жаңа энергетикалық көліктер, зарядтау станциялары, ультра жоғары вольтты қолданбалар, жылдам зарядтау, өнеркәсіптік қуат көздері және моторды басқару сияқты нарықтарда кремний негізіндегі IGBT-терді кезең-кезеңмен тоқтату сөзсіз. Галий оксиді кремний карбиді (SiC) және GaN-мен бірге бәсекеге қабілетті материал болып табылады.

б. Жақсартылған энергия тиімділігі:Галий оксидіқуат құрылғылары көміртегі бейтараптығы мен көміртегі шығарындыларын барынша азайтудың жаһандық стратегияларына сәйкес келетін энергияны аз тұтынуды көрсетеді.

в. Масштабталатын жаппай өндіріс: диаметрін ұлғайту оңайгалий оксидіжеңілдетілген өндіріс процестерімен және үнемділігімен үйлесетін пластиналар оны ауқымды өндіріске қолайлы етеді.

г. Сенімділікке қойылатын жоғары талаптар: Тұрақты материал қасиеттерімен және сенімді құрылымдарымен,галий оксидіқуат құрылғылары жоғары сапалы субстраттарға/эпитаксиалды қабаттарға қойылатын қатаң талаптарды қанағаттандырады.

2. Мақсатты нарықтарГалий оксидіҚуат құрылғылары

а. Ұзақ мерзімді болжам:Галий оксидіқуат құрылғылары 2025-2030 жылдарға қарай 650В/1200В/1700В/3300В кернеу диапазондарын қамтуы күтілуде, бұл автомобиль және электр жабдықтары секторларына кеңінен енеді. Болашақ мүмкіндіктер өте жоғары кернеуді қажет ететін эксклюзивті нарықтарда, мысалы, жоғары вольтты электрмен жабдықтау вакуумдық түтіктеріндегі қолданбаларда болады.

б. Қысқа мерзімді перспектива: қысқа мерзімді перспективада,галий оксидіҚуат құрылғылары кіру кедергілері төмен және шығындарға сезімталдығы бар ортадан жоғары кернеуге дейінгі нарықтарда ерте пайда болуы мүмкін. Бұл материалдың жоғары сенімділігі мен өнімділігінен пайда алатын тұрмыстық электроника, тұрмыстық техника және өнеркәсіптік қуат көздері сияқты секторларды қамтиды.

3. Қайдағы нарықтарГалий оксидіАртықшылыққа ие

Жаңа энергетикалық көлік борттық зарядтағыштар/инверторлар/зарядтау станциялары

Тұрақты/тұрақты ток түрлендіргіштері: 12В/5В→48В түрлендіру

Қор нарығында бар IGBT ауыстыру

РЖ құрылғылары

Gallium Nitride (GaN) РФ нарығындағы табысы оның материалдық артықшылықтарын толығымен пайдалану үшін үлкен өлшемді, арзан субстраттарға сүйенеді. Біртекті субстраттар эпитаксиалды қабаттың ең жоғары сапасын беретінімен, шығындарды ескеру көбінесе жарықдиодты, тұрмыстық электроника және радиожиілік қолданбаларында Si, сапфир және SiC сияқты салыстырмалы түрде арзан субстраттарды қолдануға әкеледі. Дегенмен, осы субстраттар мен GaN арасындағы тордың сәйкессіздігі эпитаксиалды сапаны бұзуы мүмкін.

GaN мен арасындағы тек 2,6% тор сәйкессіздігіменгалий оксиді, қолданугалий оксидіGaN өсуіне арналған субстраттар жоғары сапалы эпитаксиалды қабаттарға әкеледі. Сонымен қатар, иридий негізіндегі қымбат әдістерді қолданбай, 6 дюймдік галлий оксиді пластинкаларын өсіру құны кремниймен салыстырылады, бұл галий оксидін GaN RF құрылғылары сияқты маңызды қолданбалар үшін перспективалы үміткер етеді.

Қорытындысында,галий оксидіәмбебаптығы оны әртүрлі нарықтар мен қолданбаларда айтарлықтай әлеуеті бар қуат және радиожиілік құрылғыларында негізгі ойыншы ретінде көрсетеді. Технология дамып келе жатқанда,галий оксидіосы салалардың болашағын қалыптастыруда шешуші рөл атқарады деп күтілуде.