Aplikasi Wafer Gallium Oksida

Galium oksida(Ga₂O₃) telah muncul sebagai bahan yang menjanjikan untuk berbagai aplikasi, khususnya pada perangkat listrik dan perangkat frekuensi radio (RF). Dalam artikel ini, kami mengeksplorasi peluang utama dan target pasarnyagalium oksidadi domain ini.

Perangkat Listrik

1. Empat Peluang Utama untukGalium Oksidadi Perangkat Listrik

A. Penggantian Unipolar dari Bipolar:Galium oksidadiposisikan untuk menggantikan perangkat bipolar tradisional, seperti MOSFET yang menggantikan IGBT. Di pasar seperti kendaraan energi baru, stasiun pengisian daya, aplikasi tegangan ultra tinggi, pengisian cepat, pasokan listrik industri, dan kontrol motor, penghentian penggunaan IGBT berbasis silikon tidak dapat dihindari. Gallium oksida, bersama dengan silikon karbida (SiC) dan GaN, merupakan bahan yang kompetitif.

B. Peningkatan Efisiensi Energi:Galium oksidaperangkat listrik menunjukkan konsumsi energi yang lebih rendah, sejalan dengan strategi global untuk netralitas karbon dan pengurangan puncak emisi karbon.

C. Produksi Massal yang Scalable: Kemudahan dalam meningkatkan diametergalium oksidawafer, ditambah dengan proses produksi yang disederhanakan dan efektivitas biaya, menjadikannya menguntungkan untuk produksi skala besar.

D. Persyaratan Keandalan Tinggi: Dengan sifat material yang stabil dan struktur yang andal,galium oksidaperangkat listrik memenuhi tuntutan ketat akan substrat/lapisan epitaksi berkualitas tinggi.

2. Target Pasar untukGalium OksidaPerangkat Listrik

A. Prospek Jangka Panjang:Galium oksidaperangkat listrik diperkirakan akan mencakup rentang tegangan 650V/1200V/1700V/3300V pada tahun 2025-2030, dan merambah secara luas ke sektor otomotif dan peralatan listrik. Peluang masa depan terletak pada pasar eksklusif yang membutuhkan tegangan sangat tinggi, seperti aplikasi pada tabung vakum catu daya tegangan tinggi.

B. Prospek Jangka Pendek: Dalam jangka pendek,galium oksidaperangkat listrik kemungkinan besar akan muncul lebih awal di pasar tegangan menengah hingga tinggi dengan hambatan masuk yang lebih rendah dan sensitivitas biaya. Hal ini mencakup sektor-sektor seperti elektronik konsumen, peralatan rumah tangga, dan pasokan listrik industri yang mendapatkan keuntungan dari keandalan dan kinerja material yang tinggi.

3. Pasar DimanaGalium OksidaMemiliki Keuntungan

Pengisi Daya/Inverter/Stasiun Pengisian Kendaraan Energi Baru

Konverter DC/DC: Konversi 12V/5V→48V

Penggantian IGBT yang Ada di Pasar Saham

Perangkat RF

Keberhasilan Gallium Nitrida (GaN) di pasar RF bergantung pada substrat berukuran besar dan berbiaya rendah untuk sepenuhnya memanfaatkan keunggulan materialnya. Meskipun substrat homogen menghasilkan kualitas lapisan epitaksi tertinggi, pertimbangan biaya sering kali mengarah pada penggunaan substrat yang relatif murah seperti Si, safir, dan SiC dalam aplikasi LED, elektronik konsumen, dan RF. Namun, ketidaksesuaian kisi antara substrat dan GaN dapat mengganggu kualitas epitaksi.

Dengan hanya ketidakcocokan kisi 2,6% antara GaN dangalium oksida, menggunakangalium oksidasubstrat untuk pertumbuhan GaN menghasilkan lapisan epitaksi berkualitas tinggi. Selain itu, biaya pembuatan wafer galium oksida berukuran 6 inci tanpa menggunakan metode berbasis iridium yang mahal sebanding dengan biaya silikon, sehingga galium oksida menjadi kandidat yang menjanjikan untuk aplikasi penting seperti perangkat GaN RF.

Kesimpulannya,galium oksidaFleksibilitasnya menempatkannya sebagai pemain kunci dalam perangkat listrik dan RF, dengan potensi signifikan di berbagai pasar dan aplikasi. Seiring dengan semakin majunya teknologi,galium oksidadiharapkan memainkan peran penting dalam membentuk masa depan industri ini.