Galio oxidoaren oblearen aplikazioak

Galio oxidoa(Ga₂O₃) material itxaropentsu gisa agertu da hainbat aplikaziotarako, batez ere potentzia-gailuetan eta irrati-maiztasuneko (RF) gailuetan. Artikulu honetan, aukera nagusiak eta xede-merkatuak aztertzen ditugugalio oxidoadomeinu hauetan.

Potentzia-gailuak

1. Lau aukera nagusientzatGalio oxidoaPotentzia-gailuak atalean

a. Bipolarren ordezkapen unipolarra:Galio oxidoagailu bipolarrak tradizionalak ordezkatzeko kokatuta dago, hala nola MOSFETak IGBTak ordezkatzen dituztenak. Energia berrien ibilgailuetan, kargaguneetan, tentsio ultra-altuko aplikazioetan, karga azkarrean, elikatze-iturri industrialetan eta motorraren kontrola bezalako merkatuetan, silizioan oinarritutako IGBT-ak ezabatzea saihestezina da. Galio oxidoa, silizio karburoarekin (SiC) eta GaNrekin batera, material lehiakorra da.

b. Energia-eraginkortasuna hobetua:Galio oxidoaelektrizitate-gailuek energia-kontsumo txikiagoa erakusten dute, karbono-neutraltasunerako eta karbono-igorpen gorenak murrizteko estrategiekin bat eginez.

c. Masa-ekoizpen eskalagarria: diametroa handitzeko erraztasunagalio oxidoaobleak, ekoizpen prozesu sinplifikatuekin eta kostu-eraginkortasunarekin batera, eskala handiko ekoizpenerako mesede egiten du.

d. Fidagarritasun handiko eskakizunak: materialaren propietate egonkorrekin eta egitura fidagarriekin,galio oxidoapotentzia-gailuek kalitate handiko substratu/geruza epitaxialen eskakizun zorrotzak betetzen dituzte.

2. Helburuko merkatuakGalio oxidoaPotentzia-gailuak

a. Epe luzerako aurreikuspena:Galio oxidoapotentzia-gailuek 2025-2030 bitartean 650V/1200V/1700V/3300V-ko tentsio-tarteak estaltzea espero da, automobilgintza eta ekipamendu elektrikoen sektoreetan asko barneratzeko. Etorkizuneko aukerak oso tentsio altua eskatzen duten merkatu esklusiboetan daude, hala nola tentsio handiko elikadura-hornidurako huts-hodietan aplikazioetan.

b. Epe laburreko aurreikuspenak: epe laburrean,galio oxidoalitekeena da potentzia-gailuek tentsio ertain-altuko merkatuetan hasierako agerraldiak egitea, sarrera-oztopo baxuagoekin eta kostu-sentsibilitatearekin. Materialaren fidagarritasun eta errendimendu handiari etekina ateratzen dioten kontsumo-elektronika, etxetresna elektrikoak eta industria-hornidurak bezalako sektoreak sartzen dira.

3. Merkatuak NonGalio oxidoaAbantaila dauka

Ibilgailu energetiko berriak barneko kargagailuak/inbertsoreak/kargatzeko estazioak

DC/DC bihurgailuak: 12V/5V→48V bihurketa

Dauden IGBTen ordezkapena Stocked Merkatuetan

RF gailuak

Galio nitruroak (GaN) RF merkatuan duen arrakasta tamaina handiko eta kostu baxuko substratuetan oinarritzen da bere material abantailak guztiz aprobetxatzeko. Substratu homogeneoek geruza epitaxialaren kalitate altuena ematen duten arren, kostuen kontuek askotan Si, zafiroa eta SiC bezalako substratu nahiko merkeak erabiltzen dituzte LED, kontsumo-elektronika eta RF aplikazioetan. Hala ere, substratu horien eta GaNren arteko sare-desegokiak kalitate epitaxiala arriskuan jar dezake.

GaN-ren eta %2,6ko sare-desberdintasunarekin soilikgalio oxidoa, erabilizgalio oxidoaGaN hazteko substratuek kalitate handiko geruza epitaxialak sortzen dituzte. Gainera, iridioan oinarritutako metodo garestiak erabili gabe 6 hazbeteko galio oxidoa hazteko kostua silizioarekin parekoa da, eta galio oxidoa hautagai itxaropentsua da GaN RF gailuak bezalako aplikazio kritikoetarako.

Laburbilduz,galio oxidoa'ren aldakortasunak funtsezko eragile gisa kokatzen du potentzian eta RF gailuetan, potentzial handia du hainbat merkatu eta aplikaziotan. Teknologiak aurrera egiten jarraitzen duen heinean,galio oxidoaindustria horien etorkizuna moldatzeko zeregin erabakigarria izatea espero da.