کاربردهای ویفر اکسید گالیوم

اکسید گالیوم(GA₂O₃) به عنوان یک ماده امیدوارکننده برای کاربردهای مختلف، به ویژه در دستگاه های برق و دستگاه های فرکانس رادیویی (RF) ظهور کرده است. در این مقاله، فرصت های کلیدی و بازارهای هدف را بررسی می کنیماکسید گالیومدر این حوزه ها

دستگاه های برق

1. چهار فرصت عمده برایاکسید گالیومدر دستگاه های برقی

آ. جایگزینی تک قطبی دوقطبی:اکسید گالیومبرای جایگزینی دستگاه‌های دوقطبی سنتی، مانند ماسفت‌ها که جایگزین IGBT می‌شوند، قرار گرفته است. در بازارهایی مانند وسایل نقلیه انرژی جدید، ایستگاه های شارژ، کاربردهای ولتاژ فوق العاده بالا، شارژ سریع، منابع تغذیه صنعتی و کنترل موتور، حذف تدریجی IGBT های مبتنی بر سیلیکون اجتناب ناپذیر است. اکسید گالیم، همراه با کاربید سیلیکون (SiC) و GaN، به عنوان یک ماده رقابتی ایستاده است.

ب افزایش بهره وری انرژی:اکسید گالیومدستگاه‌های برق مصرف انرژی کمتری را نشان می‌دهند و با استراتژی‌های جهانی برای خنثی‌سازی کربن و اوج کاهش انتشار کربن همسو می‌شوند.

ج تولید انبوه مقیاس پذیر: سهولت افزایش قطراکسید گالیومویفرها، همراه با فرآیندهای تولید ساده و مقرون به صرفه بودن، موقعیت مطلوبی را برای تولید در مقیاس بزرگ ایجاد می کند.

د الزامات قابلیت اطمینان بالا: با خواص مواد پایدار و ساختارهای قابل اعتماد،اکسید گالیومدستگاه های قدرت نیازهای سختگیرانه برای بسترهای با کیفیت بالا/لایه های همپایی را برآورده می کنند.

2. بازارهای هدف برایاکسید گالیومدستگاه های برق

آ. چشم انداز بلند مدت:اکسید گالیومانتظار می‌رود دستگاه‌های قدرت تا سال‌های 2025 تا 2030 محدوده ولتاژ 650 ولت / 1200 ولت / 1700 ولت / 3300 ولت را پوشش دهند و به طور گسترده در بخش‌های خودرو و تجهیزات الکتریکی نفوذ کنند. فرصت های آینده در بازارهای انحصاری است که به ولتاژ بسیار بالا نیاز دارند، مانند کاربرد در لوله های خلاء منبع تغذیه با ولتاژ بالا.

ب چشم انداز کوتاه مدت: در کوتاه مدت،اکسید گالیومدستگاه‌های قدرت احتمالاً در بازارهای ولتاژ متوسط ​​به بالا با موانع ورودی کمتر و حساسیت هزینه ظاهر می‌شوند. این شامل بخش هایی مانند لوازم الکترونیکی مصرفی، لوازم خانگی، و منابع تغذیه صنعتی است که از قابلیت اطمینان و عملکرد بالای مواد بهره می برند.

3. بازارهای کجااکسید گالیومدارای مزیت است

شارژر/اینورتر/ایستگاه شارژ خودروهای انرژی نو

مبدل های DC/DC: تبدیل 12V/5V→48V

جایگزینی IGBT های موجود در بازارهای سهام

دستگاه های RF

موفقیت گالیوم نیترید (GaN) در بازار RF به بسترهای با اندازه بزرگ و کم هزینه برای استفاده کامل از مزایای مادی آن متکی است. در حالی که بسترهای همگن بالاترین کیفیت لایه همبستگی را ارائه می دهند، ملاحظات هزینه اغلب منجر به استفاده از بسترهای نسبتاً ارزان مانند Si، یاقوت کبود و SiC در LED، لوازم الکترونیکی مصرفی و کاربردهای RF می شود. با این حال، عدم تطابق شبکه بین این بسترها و GaN می تواند کیفیت همپایی را به خطر بیندازد.

تنها با 2.6% عدم تطابق شبکه بین GaN واکسید گالیوم، استفاده كردناکسید گالیومبسترهای رشد GaN منجر به لایه های همپایی با کیفیت بالا می شود. علاوه بر این، هزینه رشد ویفرهای اکسید گالیوم 6 اینچی بدون استفاده از روش‌های گران‌قیمت مبتنی بر ایریدیوم با سیلیکون قابل مقایسه است و اکسید گالیوم را به یک نامزد امیدوارکننده برای کاربردهای حیاتی مانند دستگاه‌های GaN RF تبدیل می‌کند.

در نتیجه،اکسید گالیومتطبیق پذیری آن را به عنوان یک بازیگر کلیدی در دستگاه های برق و RF با پتانسیل قابل توجه در بازارها و برنامه های مختلف قرار می دهد. با ادامه پیشرفت تکنولوژی،اکسید گالیومانتظار می رود نقش مهمی در شکل دادن به آینده این صنایع ایفا کند.