酸化ガリウムウェーハの応用例

酸化ガリウム(ガ₂O₃）は、特にパワーデバイスや高周波（RF）デバイスなど、さまざまな用途に有望な材料として浮上しています。この記事では、主要な機会とターゲット市場を探ります。酸化ガリウムこれらのドメインでは。

パワーデバイス

1. 4つの主要な機会酸化ガリウムパワーデバイスにおける

ａ．双極性の単極性の代替:酸化ガリウムIGBT を MOSFET に置き換えるなど、従来のバイポーラ デバイスを置き換える位置付けにあります。新エネルギー車、充電ステーション、超高電圧アプリケーション、急速充電、産業用電源、モーター制御などの市場では、シリコンベースの IGBT の段階的廃止は避けられません。酸化ガリウムは、炭化ケイ素 (SiC) や GaN と並んで競争力のある材料です。

b.エネルギー効率の向上:酸化ガリウムパワーデバイスはエネルギー消費量が低く、カーボンニュートラルとピーク炭素排出削減の世界戦略に沿っています。

c.スケーラブルな量産: 直径を簡単に拡大できる酸化ガリウムウェーハは、簡素化された生産プロセスと費用対効果を兼ね備えており、大規模生産に有利な立場にあります。

d.高い信頼性の要件: 安定した材料特性と信頼性の高い構造により、酸化ガリウムパワーデバイスは、高品質の基板/エピタキシャル層に対する厳しい要求を満たします。

2. 対象市場酸化ガリウムパワーデバイス

ａ．長期的な見通し:酸化ガリウムパワーデバイスは、2025 ～ 2030 年までに 650V/1200V/1700V/3300V の電圧範囲をカバーし、自動車および電気機器分野に広く浸透すると予想されています。将来のチャンスは、高電圧電源の真空管など、非常に高い電圧を必要とする特殊な市場にあります。

b.短期的な見通し: 短期的には、酸化ガリウムパワーデバイスは、参入障壁が低く、コストに敏感な中高電圧市場に早期に登場する可能性があります。これには、この材料の高い信頼性と性能の恩恵を受ける家庭用電化製品、家庭用電化製品、産業用電源などの分野が含まれます。

3. どこの市場か酸化ガリウムアドバンテージを保持

新エネルギー車車載充電器/インバーター/充電ステーション

DC/DCコンバーター：12V/5V→48V変換

株式市場における既存の IGBT の置き換え

RFデバイス

RF 市場における窒化ガリウム (GaN) の成功は、その材料の利点を最大限に活用するための大型で低コストの基板にかかっています。均質な基板は最高のエピタキシャル層品質をもたらしますが、コストを考慮すると、LED、家庭用電化製品、RF アプリケーションでは、Si、サファイア、SiC などの比較的安価な基板が使用されることがよくあります。ただし、これらの基板と GaN 間の格子不整合により、エピタキシャル品質が損なわれる可能性があります。

GaN と GaN の間の格子不整合はわずか 2.6% です。酸化ガリウムを使用して酸化ガリウムGaN 成長用の基板により、高品質のエピタキシャル層が得られます。さらに、高価なイリジウムベースの方法を使用せずに6インチ酸化ガリウムウェーハを成長させるコストはシリコンに匹敵するため、酸化ガリウムはGaN RFデバイスなどの重要なアプリケーションの有望な候補となっています。

結論は、酸化ガリウムの多用途性により、電源デバイスと RF デバイスの両方で主要なプレーヤーとしての地位を確立しており、さまざまな市場やアプリケーションで大きな可能性を秘めています。テクノロジーが進化し続けるにつれて、酸化ガリウムこれらの業界の将来を形作る上で重要な役割を果たすことが期待されています。