鉴于这些限制,电力电子器件多年来不断发展,体积小、功率密度高,在极端温度环境和大热循环中具有额外的运行优势。因此,研究人员正在努力开发有效的热系统以提高其可靠性。例如,随着以宽带隙半导体为中心的研究的发展,氧化镓 (Ga 2 O 3) 已发展成为半导体技术发展的前沿。这种材料具有良好的固有特性,即临界场强、广泛可调的电导率、迁移率和基于熔体的块体生长,被广泛用于高性能电力电子器件,有望成为硅基功率器件的替代品。这种材料具有一系列直到最近才在一个系统中观察到的特性。这些特性包括:低热导率。最后,β-Ga 2 O 3 具有近 5 eV 的超宽带隙(Green 等人,2022 年)。因此,在不久的将来,SiC 很有可能被 Ga2O3 取代。氧化镓(III),通常称为氧化镓,已成为电力电子设备的新型半导体材料。另一项新发现是氮化镓(GaN)。GaN 具有高电子迁移率的吸引人的特性,可实现高开关迁移率。此外,金刚石具有高开关性能、高温操作、辐射硬度、高输出功率,并且可以合成用于电子设备(Javier 等人,2021 年)。
