معرفی اکسید گالیوم (Ga2O3)

اکسید گالیم (Ga2O3)به عنوان یک ماده "نیمه هادی باند گپ فوق العاده" توجه پایداری را به خود جلب کرده است. نیمه هادی های باندگپ فوق عریض در رده «نیمه هادی های نسل چهارم» قرار می گیرند و در مقایسه با نیمه هادی های نسل سوم مانند کاربید سیلیکون (SiC) و نیترید گالیم (GaN)، اکسید گالیوم دارای عرض باند 4.9eV است. سیلیکون کاربید 3.2eV و گالیوم نیترید 3.39eV. شکاف باند گسترده تر نشان می دهد که الکترون ها برای انتقال از باند ظرفیت به نوار رسانایی به انرژی بیشتری نیاز دارند و به اکسید گالیوم ویژگی هایی مانند مقاومت در برابر ولتاژ بالا، تحمل دمای بالا، قابلیت توان بالا و مقاومت در برابر تشعشع را می بخشند.

(I) نسل چهارم مواد نیمه هادی

اولین نسل از نیمه هادی ها به عناصری مانند سیلیکون (Si) و ژرمانیوم (Ge) اشاره دارد. نسل دوم شامل مواد نیمه هادی با تحرک بالاتر مانند آرسنید گالیم (GaAs) و فسفید ایندیم (InP) است. نسل سوم شامل مواد نیمه هادی با شکاف گسترده مانند کاربید سیلیکون (SiC) و نیترید گالیم (GaN) است. نسل چهارم مواد نیمه هادی باندگپ فوق عریض را معرفی می کنداکسید گالیم (Ga2O3)، الماس (C)، نیترید آلومینیوم (AlN) و مواد نیمه هادی با شکاف باند فوق العاده باریک مانند آنتی مونید گالیم (GaSb) و آنتی مونید ایندیم (InSb).

نسل چهارم مواد باند گپ فوق عریض کاربردهای همپوشانی با مواد نیمه هادی نسل سوم دارند و مزیت برجسته ای در دستگاه های قدرت دارند. چالش اصلی در مواد نسل چهارم در آماده سازی مواد نهفته است و غلبه بر این چالش ارزش بازار قابل توجهی دارد.

(II) خواص مواد اکسید گالیوم

فاصله باند فوق گسترده: عملکرد پایدار در شرایط شدید مانند دماهای بسیار کم و بالا، تابش قوی، با طیف جذب عمیق فرابنفش متناظر که برای آشکارسازهای فرابنفش کور قابل استفاده است.

قدرت میدان شکست بالا، ارزش بالیگا بالا: مقاومت در برابر ولتاژ بالا و تلفات کم، که آن را برای دستگاه‌های پرقدرت فشار بالا ضروری می‌کند.

اکسید گالیم کاربید سیلیکون را به چالش می کشد:

عملکرد توان خوب و تلفات کم: شاخص Baliga برای اکسید گالیوم چهار برابر GaN و ده برابر SiC است که ویژگی‌های هدایت عالی را نشان می‌دهد. تلفات برق دستگاه های اکسید گالیوم 1/7 SiC و 1/49 دستگاه های مبتنی بر سیلیکون است.

هزینه پردازش کم اکسید گالیوم: سختی کمتر اکسید گالیوم در مقایسه با سیلیکون باعث می‌شود پردازش کمتر چالش برانگیز باشد، در حالی که سختی بالای SiC منجر به هزینه‌های پردازش به طور قابل توجهی بالاتر می‌شود.

کیفیت کریستالی بالای اکسید گالیوم: رشد مذاب در فاز مایع منجر به چگالی نابجایی کم (<102cm-2) برای اکسید گالیم می شود، در حالی که SiC که با استفاده از روش فاز گاز رشد می کند، دارای چگالی دررفتگی تقریبا 105cm-2 است.

سرعت رشد اکسید گالیوم 100 برابر SiC است: رشد مذاب فاز مایع اکسید گالیم به سرعت رشد 10 تا 30 میلی‌متر در ساعت می‌رسد که برای یک کوره دو روز دوام می‌آورد، در حالی که SiC که با استفاده از روش فاز گاز رشد می‌کند، دارای سرعت رشد است. نرخ رشد 0.1-0.3 میلی متر در ساعت که 7 روز در هر کوره دوام می آورد.

هزینه خط تولید پایین و افزایش سریع ویفرهای اکسید گالیوم: خطوط تولید ویفر اکسید گالیوم شباهت زیادی با خطوط ویفر Si، GaN و SiC دارند که منجر به کاهش هزینه‌های تبدیل و تسهیل صنعتی شدن سریع اکسید گالیوم می‌شود.

Semicorex با کیفیت بالا 2 اینچ 4 اینچی ارائه می کنداکسید گالیم (Ga2O3)ویفر اگر سؤالی دارید یا نیاز به جزئیات بیشتری دارید، لطفاً در تماس با ما دریغ نکنید.

تلفن تماس 86-13567891907

ایمیل: sales@semicorex.com