Zastosowania płytki z tlenku galu

Tlenek galu(G₂O₃) okazał się obiecującym materiałem do różnych zastosowań, szczególnie w urządzeniach zasilających i urządzeniach wykorzystujących częstotliwość radiową (RF). W tym artykule badamy kluczowe możliwości i rynki docelowetlenek galuw tych domenach.

Urządzenia zasilające

1. Cztery główne możliwościTlenek galuw Urządzeniach zasilających

A. Jednobiegunowy zamiennik bipolarnego:Tlenek galujest w stanie zastąpić tradycyjne urządzenia bipolarne, takie jak tranzystory MOSFET zastępujące tranzystory IGBT. Na rynkach takich jak nowe pojazdy energetyczne, stacje ładowania, zastosowania ultrawysokiego napięcia, szybkie ładowanie, zasilacze przemysłowe i sterowanie silnikami, wycofywanie IGBT na bazie krzemu jest nieuniknione. Tlenek galu, wraz z węglikiem krzemu (SiC) i GaN, są materiałem konkurencyjnym.

B. Zwiększona efektywność energetyczna:Tlenek galuurządzenia energetyczne charakteryzują się niższym zużyciem energii, co jest zgodne z globalnymi strategiami neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla i redukcji szczytowych emisji dwutlenku węgla.

C. Skalowalna produkcja masowa: Łatwość zwiększania średnicytlenek galuwafle, w połączeniu z uproszczonymi procesami produkcyjnymi i opłacalnością, stawia go korzystnie w przypadku produkcji na dużą skalę.

D. Wymagania dotyczące wysokiej niezawodności: Dzięki stabilnym właściwościom materiału i niezawodnym strukturom,tlenek galuUrządzenia energetyczne spełniają rygorystyczne wymagania dotyczące wysokiej jakości podłoży/warstw epitaksjalnych.

2. Rynki docelowe dlaTlenek galuUrządzenia zasilające

A. Perspektywa długoterminowa:Tlenek galuOczekuje się, że urządzenia zasilające obejmą zakresy napięć 650 V/1200 V/1700 V/3300 V do lat 2025–2030, szeroko przenikając do sektorów motoryzacji i sprzętu elektrycznego. Przyszłe możliwości leżą na ekskluzywnych rynkach wymagających wyjątkowo wysokiego napięcia, takich jak zastosowania w lampach próżniowych zasilających wysokie napięcie.

B. Perspektywa krótkoterminowa: W perspektywie krótkoterminowejtlenek galuurządzenia elektroenergetyczne prawdopodobnie wkrótce pojawią się na rynkach średniego i wysokiego napięcia, charakteryzując się niższymi barierami wejścia i wrażliwością kosztową. Dotyczy to sektorów takich jak elektronika użytkowa, sprzęt gospodarstwa domowego i zasilacze przemysłowe, które czerpią korzyści z wysokiej niezawodności i wydajności materiału.

3. Rynki GdzieTlenek galuTrzyma przewagę

Pokładowe ładowarki/falowniki/stacje ładowania pojazdów nowej generacji

Przetwornice DC/DC: konwersja 12 V/5 V → 48 V

Wymiana istniejących IGBT na giełdach

Urządzenia RF

Sukces azotku galu (GaN) na rynku RF opiera się na wielkogabarytowych i tanich podłożach, aby w pełni wykorzystać jego zalety materiałowe. Chociaż jednorodne podłoża zapewniają najwyższą jakość warstwy epitaksjalnej, względy kosztowe często prowadzą do stosowania stosunkowo niedrogich podłoży, takich jak Si, szafir i SiC w zastosowaniach LED, elektronice użytkowej i RF. Jednak niedopasowanie sieci między tymi podłożami a GaN może pogorszyć jakość epitaksjalną.

Przy jedynie 2,6% niedopasowaniu sieci pomiędzy GaN itlenek galu, za pomocątlenek galusubstraty do wzrostu GaN pozwalają uzyskać wysokiej jakości warstwy epitaksjalne. Co więcej, koszt hodowli 6-calowych płytek tlenku galu bez stosowania drogich metod opartych na irydzie jest porównywalny z kosztem hodowli krzemu, co czyni tlenek galu obiecującym kandydatem do zastosowań krytycznych, takich jak urządzenia RF GaN.

Podsumowując,tlenek galuwszechstronność pozycjonuje ją jako kluczowego gracza na rynku urządzeń zasilających i RF, ze znacznym potencjałem na różnych rynkach i w różnych zastosowaniach. W miarę ciągłego postępu technologicznego,tlenek galuOczekuje się, że odegrają kluczową rolę w kształtowaniu przyszłości tych branż.