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氧化镓作为第三代半导体,有什么优点?

发布时间:2019-09-20

    前段时间,以碳化硅(SiC)和氮化(GaN)为代表的第三代化合物半导体受到的关注度越来越高,它们在未来的大功率、高温、高压应用场合将发挥传统的硅器件无法实现的作用。但是,SiC和GaN并不是终点。最近,氧化镓(Ga2O3)再一次走入了人们的视野,凭借其比SiC和GaN更宽的禁带,该种化合物半导体在更高功率的应用方面具有独特优势。因此,近几年关于氧化镓的研究又热了起来。

    氧化镓是一种宽禁带半导体,禁带宽度Eg=4.9eV,其导电性能和发光特性良好。因此,其在光电子器件方面有广阔的应用前景,被用作于Ga基半导体材料的绝缘层,以及紫外线滤光片。β-Ga2O3的主要优势在于禁带宽度,但也存在着不足,主要表现在迁移率和导热率低,特别是导热性能是其主要短板。不过,相对来说,这些缺点对功率器件的特性不会有太大的影响,这是因为功率器件的性能主要取决于击穿电场强度。

    未来,氧化镓更有可能在扩展超宽禁带系统可用的功率和电压范围方面发挥作用。而最有希望的应用可能是电力调节和配电系统中的高压整流器,如电动汽车和光伏太阳能系统。但是,在成为电力电子产品的主要竞争者之前,氧化镓仍需要开展更多的研发和推进工作,以克服自身的不足。

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