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问:您认为哪家公司会将第一批器件推向市场?日本的Flosfia?

AZ:我们的SPIE和Joule论文是关于β-氧化镓,它具有单斜晶体结构。而Flosfia正在研究α-氧化镓,它具有类似蓝宝石的六角形“刚玉”结构。那是一种完全不同的技术。尚不清楚哪家公司将成为β-氧化镓器件的领导者。

问:对于碳化硅,继推出第一个肖特基势垒二极管之后,又花了十多年时间推出了第一个MOSFET。对于氧化,您是否预计二极管将首先推出,然后是MOSFET?而它们之间的差距也可能是十年或更久?

SR:我认为首先推出可能是二极管,但等待MOSFET的时间要短于碳化硅。因为碳化硅为氧化镓的商业化铺平了道路。例如,例如,接触层烧结工艺已经建立起来了,还有一些高温模块可以设计成氧化镓器件。美国空军实验室对氧化镓感到非常兴奋。如果您查看发表的论文总量,就会发现全世界都对氧化镓兴趣很大。

AZ:我同意氧化镓肖特基势垒二极管很可能会首先商业化,因为它们的制造技术相对简单。不过,类似氮化镓的横向射频晶体管可以比类似碳化硅的垂直功率晶体管更快地商业化。

扩展阅读,请参考如下文献:

P. Paret et al. “Thermal and Thermomechanical Modeling to Design a Gallium Oxide Power Electronics Package.” 2018 IEEE 6th Workshop on Wide Bandgap Power Devices and Applications (WiPDA). IEEE, 2019

Z. Hu et al. “Enhancement-mode Ga2O3 vertical transistors with breakdown voltage> 1 kV.” IEEE Electron Dev. Lett. 39 869 (2018)

S. Reese et al. “Regional Manufacturing Cost Structures and Supply Chain Considerations for Medium Voltage Silicon Carbide Power Applications.” ASME 2018 13th International Manufacturing Science and Engineering Conference. https://asmedigitalcollection.asme.org/MSEC/proceedings-abstract/MSEC2018/51364/V002T07A004/277049

Singh et al. “Performance and Techno-Economic Evaluation of a Three-Phase, 50-kW SiC-Based PV Inverter” [DOI: 10.1109/PVSC40753.2019.8980752]

S. Reese et al. “How Much Will Gallium Oxide Power Electronics Cost?” Joule 3 903 (2019) https://doi.org/10.1016/j.joule.2019.01.011

S. Reese et al. “Gallium oxide techno-economic analysis for the wide bandgap semiconductor market.” In Oxide-based Materials and Devices XI 11281 p. 112810H. International Society for Optics and Photonics, 2020. https://doi.org/10.1117/12.2565975


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