氧化鎵單晶材料，是繼Si、SiC及GaN后的第四代寬禁帶半導(dǎo)體材料，以β-Ga2O3單晶為基礎(chǔ)材料的功率器件具有更高的擊穿電壓與更低的導(dǎo)通電阻，從而擁有更低的導(dǎo)通損耗和更高的功率轉(zhuǎn)換效率，在功率電子器件方面具有極大的應(yīng)用潛力。

氧化鎵是一種來(lái)自日本的新型半導(dǎo)體晶體材料，可以廉價(jià)地生產(chǎn)高質(zhì)量、大型單晶基板，有望成為下一代功率器件材料，其潛力超過氮化鎵和碳化硅；氧化鎵由于低成本及與GaN的低失配的特性，可用于GaN材料的外延襯底，Ga2O3具有4.9eV的極寬帶隙，超過了SiC和GaN顯示的3.3eV，此特性使其制作的器件比由禁帶較窄材料組成的器件更薄、更輕，并且能應(yīng)對(duì)更高的功率，寬禁帶允許在更高的溫度下操作，從而減少對(duì)龐大的冷卻器件系統(tǒng)的需求，這種差異使Ga2O3能夠承受比硅、SiC和GaN更大的電場(chǎng)，而不會(huì)被擊穿。

此外，Ga2O3能在更短的距離上處理相同量的電壓，這使得生產(chǎn)更小、更高效的大功率晶體管變得非常有價(jià)值。Ga2O3看起來(lái)非常適用于電動(dòng)汽車充電的配電系統(tǒng)，或者將電力從風(fēng)力渦輪機(jī)等替代能源輸送到電網(wǎng)的轉(zhuǎn)換器。Ga2O3的優(yōu)勢(shì)還有作為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管（更為人所知的MOSFETS）的潛力。

傳統(tǒng)上，這些微小的電子開關(guān)是由硅制成的，用于筆記本電腦、智能手機(jī)和其他電子產(chǎn)品。對(duì)于像電動(dòng)汽車充電站這樣的系統(tǒng)，我們需要能在比硅基器件更高的功率水平下工作的MOSFETS，而這正是Ga2O3可能成為解決方案的地方。在微電子器件中，帶隙是決定材料電導(dǎo)率的主要因素，帶隙寬的物質(zhì)通常是不導(dǎo)電的絕緣體，帶隙窄的物質(zhì)是半導(dǎo)體。

功率半導(dǎo)體材料的特性：

器件功能是由器件材料屬性、結(jié)構(gòu)共同決定的，器件的材料屬性是決定器件功能優(yōu)劣的關(guān)鍵，直接談器件材料屬性大家可能會(huì)覺得空洞不知所以，所以作者先介紹功率半導(dǎo)體的功能，以此引出實(shí)現(xiàn)此功能何種屬性能較好的被使用。功率半導(dǎo)體器件應(yīng)用需要考慮大功率電路應(yīng)用的特性，如絕緣、大電流能力等，在實(shí)際應(yīng)用中，以動(dòng)態(tài)的“開”和“關(guān)”為運(yùn)行特征，一般不運(yùn)行在放大狀態(tài)。

由功率半導(dǎo)體器件構(gòu)成的電力電子變換器實(shí)施的是電磁能量轉(zhuǎn)換，而不是單純的開/關(guān)狀態(tài)，它的非理想應(yīng)用特性在電力電子變換器中起著舉足輕重的作用。要用好功率半導(dǎo)體器件，既要熟悉電力電子變換器的拓?fù)洌浞终莆掌骷旧淼奶匦?，?一、二、三、四代半導(dǎo)體都有可以作為功率半導(dǎo)體的材料，但是不同的材料屬性直接決定著器件的性能、價(jià)格、體積等等。