Applications de la plaquette d'oxyde de gallium

Oxyde de gallium(Géorgie₂O₃) est apparu comme un matériau prometteur pour diverses applications, notamment dans les dispositifs de puissance et les dispositifs à radiofréquence (RF). Dans cet article, nous explorons les principales opportunités et les marchés cibles pouroxyde de galliumdans ces domaines.

Appareils électriques

1. Quatre opportunités majeures pourOxyde de galliumdans Appareils électriques

un. Remplacement unipolaire du bipolaire :Oxyde de galliumest positionné pour remplacer les dispositifs bipolaires traditionnels, tels que les MOSFET remplaçant les IGBT. Sur des marchés tels que les véhicules à énergies nouvelles, les stations de recharge, les applications à ultra haute tension, la charge rapide, les alimentations industrielles et le contrôle moteur, l'élimination progressive des IGBT à base de silicium est inévitable. L'oxyde de gallium, avec le carbure de silicium (SiC) et le GaN, constitue un matériau compétitif.

b. Efficacité énergétique améliorée :Oxyde de galliumles appareils électriques affichent une consommation d’énergie inférieure, ce qui s’aligne sur les stratégies mondiales de neutralité carbone et de réduction des pics d’émissions de carbone.

c. Production de masse évolutive : la facilité d'augmenter le diamètre deoxyde de galliumLes plaquettes, associées à des processus de production simplifiés et à une rentabilité, la positionnent favorablement pour une production à grande échelle.

d. Exigences de fiabilité élevées : avec des propriétés matérielles stables et des structures fiables,oxyde de galliumles dispositifs de puissance répondent aux exigences strictes en matière de substrats/couches épitaxiales de haute qualité.

2. Marchés cibles pourOxyde de galliumAppareils électriques

un. Perspectives à long terme :Oxyde de galliumles dispositifs électriques devraient couvrir des plages de tension de 650 V/1 200 V/1 700 V/3 300 V d’ici 2025-2030, pénétrant largement dans les secteurs de l’automobile et des équipements électriques. Les opportunités futures résident dans des marchés exclusifs nécessitant une tension extrêmement élevée, tels que les applications dans les tubes à vide d'alimentation électrique haute tension.

b. Perspectives à court terme : À court terme,oxyde de galliumles appareils électriques feront probablement leur apparition sur les marchés de moyenne à haute tension, avec des barrières à l’entrée et une sensibilité aux coûts plus faibles. Cela inclut des secteurs tels que l'électronique grand public, les appareils électroménagers et les alimentations industrielles qui bénéficient de la fiabilité et des performances élevées de ce matériau.

3. Marchés oùOxyde de galliumDétient un avantage

Chargeurs/onduleurs/stations de recharge embarqués pour véhicules à énergie nouvelle

Convertisseurs DC/DC : conversion 12 V/5 V → 48 V.

Remplacement des IGBT existants sur les marchés boursiers

Appareils RF

Le succès du nitrure de gallium (GaN) sur le marché RF repose sur des substrats de grande taille et à faible coût pour tirer pleinement parti de ses avantages matériels. Bien que les substrats homogènes donnent la qualité de couche épitaxiale la plus élevée, les considérations de coût conduisent souvent à l'utilisation de substrats relativement peu coûteux comme le Si, le saphir et le SiC dans les applications LED, électroniques grand public et RF. Cependant, l'inadéquation du réseau entre ces substrats et le GaN peut compromettre la qualité de l'épitaxie.

Avec seulement 2,6 % d’inadéquation de réseau entre GaN etoxyde de gallium, en utilisantoxyde de galliumLes substrats pour la croissance du GaN donnent lieu à des couches épitaxiales de haute qualité. De plus, le coût de croissance de tranches d'oxyde de gallium de 6 pouces sans utiliser de méthodes coûteuses à base d'iridium est comparable à celui du silicium, ce qui fait de l'oxyde de gallium un candidat prometteur pour des applications critiques telles que les dispositifs GaN RF.

En conclusion,oxyde de galliumLa polyvalence de la société la positionne comme un acteur clé dans les dispositifs de puissance et RF, avec un potentiel important sur divers marchés et applications. À mesure que la technologie continue de progresser,oxyde de galliumdevrait jouer un rôle crucial dans l’avenir de ces industries.