Nel maggio del 2002, Lester F. Eastman e Umesh K. Mishra scrissero di una tecnologia in fase di sviluppo a lungo termine nel campo dei semiconduttori di potenza:Nitruro di gallio (GaN).  
In quell'articolo, espressero ottimismo sulle prospettive del nitruro di gallio nelle reti wireless a banda larga allora nascenti, nei radar e nelle applicazioni di commutazione di potenza per le reti elettriche. Si riferiscono inoltre ai dispositivi GaN come"Il transistor più robusto mai creato".  
Hanno ragione. L'ampio band gap del GaN (l'energia necessaria per rompere i legami degli elettroni e facilitare la conduzione) e altre caratteristiche ci permettono di sfruttare l'elevata tolleranza al campo elettrico di questo materiale, consentendo la realizzazione di dispositivi con prestazioni senza precedenti.  
Oggi, il GaN è il campione indiscusso delle applicazioni di potenza RF a stato solido, già presente nei radar, nel wireless 5G e che presto diventerà comune negli inverter utilizzati nei veicoli elettrici. Ora è persino possibile acquistare caricabatterie USB basati su dispositivi GaN, che offrono livelli di potenza notevolmente elevati in dimensioni compatte.  
Tuttavia, anche se così fosse, ci chiediamo ancora: esiste qualcosa di meglio del GaN? Si può fare qualcosa per rendere un amplificatore RF più potente ed efficiente? Si può ridurre ulteriormente le dimensioni dei componenti elettronici di potenza, alleggerendo ulteriormente il carico su aerei e automobili? Possiamo trovare materiali con band gap più ampi che siano comunque in grado di condurre elettricità?  
A quanto pare, la risposta è sì.  
In effetti, sul mercato esistono materiali con molte bande proibite, ma la particolarità della meccanica quantistica fa sì che la maggior parte di essi difficilmente possa essere utilizzata come semiconduttore. Tuttavia, esiste un candidato promettente: l'ossido conduttivo trasparente ossido di gallio (Ga2O3).  
Grazie al suo ampio band gap di quasi 5 eV, l'ossido di gallio supera di gran lunga il GaN (3.4 eV), e rispetto al silicio (1.1 eV), il vantaggio è enorme. Sappiamo che anche il diamante e il nitruro di alluminio hanno ampi band gap, ma non possiedono le proprietà del Ga2O3, una combinazione fortunata che può essere sfruttata per realizzare dispositivi economici ma potenti.  
Non è sufficiente che un materiale abbia un'ampia banda proibita, perché in tal caso tutti i dielettrici e le ceramiche la possiedono, ed è per questo che possono essere utilizzati solo come isolanti. L'ossido di gallio, tuttavia, possiede una combinazione unica di qualità che potrebbe renderlo un materiale molto utile per interruttori di potenza ed elettronica a radiofrequenza.  
   

Illustrazione: IEEE Spectrum Fonte: “Implementazione di Ga2O3 per applicazioni di elettronica di potenza” presentato da Gregg H. Jessen et al. alla 75a Conferenza annuale sulla ricerca sui dispositivi (DRC).

Tra le cinque proprietà cruciali per i semiconduttori, l'elevata rigidità dielettrica (BCR) rappresenta il principale vantaggio dell'ossido di gallio beta. Questa caratteristica potrebbe consentire la realizzazione di interruttori ad alta tensione e permettere la progettazione di potenti dispositivi a radiofrequenza. Tuttavia, il principale svantaggio dell'ossido di gallio beta è la sua bassa conduttività termica, che comporta un possibile accumulo di calore all'interno del dispositivo.  
Inoltre, una proprietà interessante dell'ossido di gallio è la possibilità di aggiungere portatori di carica per aumentarne la conduttività attraverso un processo chiamato drogaggio. Il drogaggio consiste nell'aggiungere quantità controllate di impurità a un cristallo per controllare la concentrazione di portatori di carica nel semiconduttore. Nel silicio, ad esempio, si può utilizzare l'impiantazione ionica seguita da ricottura per drogare il cristallo con fosforo (aggiungendo elettroni liberi) o boro (sottraendoli), consentendo alle cariche di muoversi liberamente al suo interno. Nel Ga2O3 si aggiungono elettroni in modo simile.  
Ma se si tenta di utilizzare questo approccio con altri ossidi a banda proibita ampia, si rischia di ottenere cristalli potenzialmente frantumati e punti nel reticolo dove le cariche rimangono intrappolate.  
L'adattabilità dell'ossido di gallio all'aggiunta di droganti tramite processi standard (chiamati impiantazione ionica) e durante la crescita epitassiale (deposizione di cristalli aggiuntivi) ci permette di attingere a diverse tecnologie di litografia e di processo commerciali consolidate. Questi metodi rendono relativamente semplice definire con precisione le dimensioni dei transistor in decine di nanometri e generare una varietà di topologie di dispositivi. Tuttavia, altri materiali semiconduttori con bandgap ampio non possiedono questa caratteristica incredibilmente utile. Nemmeno il GaN ne è in grado.  
Un altro vantaggio dell'ossido di gallio è che, per quanto riguarda questo tipo di materiali, è relativamente facile fabbricare grandi wafer di silicio di Ga2O3 cristallino. Sebbene esistano diversi tipi di cristalli di Ga2O3, il più stabile è chiamato β, seguito da ε e α. Tra questi, il β-Ga2O3 è quello oggetto della maggior parte delle ricerche, principalmente grazie agli sforzi di istituzioni come il National Institute of Materials Science di Tsukuba, in Giappone, e il Leibniz-Institut für Kristallzüchtung di Berlino.  
L'aspetto più interessante del β-Ga2O3 è la sua stabilità termica, che ne consente la produzione utilizzando diverse tecniche già ampiamente diffuse, tra cui il metodo Czochralski per la fabbricazione di wafer di silicio. Possiamo anche utilizzare una tecnica di crescita cristallina chiamata edge-defined, film-fed. Oggi, i cristalli possono essere cresciuti persino utilizzando la tecnica verticale Bridgman-Stockbarger, altamente scalabile.  
È difficile sottovalutare quanto questa situazione sia diversa da quella degli altri semiconduttori a banda proibita ampia. Tuttavia, dal punto di vista attuale, ad eccezione del carburo di silicio (SiC), la maggior parte dei semiconduttori a banda proibita ampia emergenti non dispone di substrati di grandi dimensioni su cui far crescere cristalli di grandi dimensioni. Ciò significa che devono essere cresciuti su un disco di un altro materiale, il che comporta un costo. Ad esempio, il nitruro di gallio viene tipicamente coltivato su substrati di silicio, carburo di silicio o zaffiro con un processo complesso. Ma la struttura cristallina di questi substrati è ovviamente diversa da quella del GaN, e questa differenza può creare un "disallineamento reticolare" tra il substrato e il GaN, con conseguente elevato numero di difetti. Questi difetti hanno causato molti problemi alle apparecchiature prodotte. Poiché il Ga2O3 funge da proprio substrato, non ci sono disallineamenti e quindi nessun difetto. La società giapponese Novel Crystal Technology ha dimostrato la produzione di β-Ga2O3 da 150 mm.  
presso l'Istituto giapponese di tecnologie dell'informazione e della comunicazione (NICT)Masataka HigashiwakiÈ stato il primo a intuire il potenziale del β-Ga2O3 nelle applicazioni di commutazione di potenza. Nel 2012, ha sconvolto l'intero settore dei dispositivi di potenza quando il suo gruppo di ricerca ha presentato il primo transistor a cristallo singolo di β-Ga2O3. Quanto è eccezionale questo prodotto? Ad esempio, una delle specifiche chiave di un transistor di potenza è la tensione di rottura, un punto critico in cui la capacità del semiconduttore di interrompere il flusso di corrente si interrompe. La tensione di rottura del transistor pionieristico introdotto da Higashiwaki è superiore a 250 V. Per fare un confronto, al GaN sono serviti quasi vent'anni per raggiungere questo risultato.  
Nel loro lavoro pionieristico, Higashiwaki descrisse come avessero anche ridotto significativamente le perdite di potenza del dispositivo utilizzando un materiale con un'elevata intensità di campo elettrico critico. Questa caratteristica, nota come Ec, è il vero punto di forza dell'ossido di gallio.  
In parole semplici, se si interpone un materiale tra due conduttori e si aumenta la tensione, E c è il campo elettrico al quale il materiale inizia a condurre elettricità. Spesso, questa tensione può avere conseguenze disastrose. La rigidità dielettrica critica del silicio si misura tipicamente in centinaia di kilovolt per centimetro, mentre quella del Ga2O3 è di 8 megavolt per centimetro.  
 

Immagine: Laboratorio di ricerca dell'aeronautica militare

Un eroe dell'alta tensione: questo transistor all'ossido di gallio raffigurato sopra (mostrato a due ingrandimenti (a e b) e in sezione trasversale (c)) mantiene tensioni superiori a 200 volt in soli 600 nanometri.

Quando si pensa ai transistor di commutazione di potenza ideali, avere un valore di E molto elevato è uno dei principali vantaggi. Idealmente, il dispositivo dovrebbe commutare istantaneamente tra due stati: sempre acceso (conduzione senza resistenza) e sempre spento (nessuna conduzione). Questi due estremi richiedono due geometrie del dispositivo molto diverse. Per lo stato spento, è necessario inserire uno strato di materiale più spesso tra il source e il drain del transistor per impedire la conduzione e bloccare tensioni elevate. Per lo stato acceso, è necessaria un'area infinitamente sottile in modo che non abbia resistenza.  
Naturalmente, non si possono avere entrambe le cose. L'intensità critica del campo elettrico del materiale determina quanto sottile può essere effettivamente realizzata l'area affinché rimanga chiusa.  
L'indicatore chiave dei semiconduttori di potenza a bassa frequenza è chiamato fattore di merito Baliga, dal nome di B. Jayant Baliga, insignito della Medaglia d'Onore IEEE. In sostanza, indica quanto bene l'uscita del dispositivo riproduce i dettagli del segnale di ingresso ad alte tensioni. Questa è una proprietà molto importante per i transistor che operano come interruttori a frequenze fino al kilohertz. Tali dispositivi si trovano nelle apparecchiature delle sottostazioni multi-kilovolt, nei generatori di fotoni ad alta energia per la diagnostica per immagini in ambito medico e negli inverter di potenza per veicoli elettrici e azionamenti per motori industriali.  
Per tutte queste applicazioni e molte altre, il Ga2O3 presenta vantaggi naturali. A queste frequenze, il fattore di qualità è proporzionale al cubo del campo elettrico critico. Un valore di E c così elevato indica un buon indice di merito.  
Alla base dei calcoli matematici c'è il fatto che questo interruttore trascorre la maggior parte del tempo completamente acceso o completamente spento, e pochissimo tempo a commutare tra i due stati. Quindi la maggior parte della perdita di potenza è dovuta alla corrente che attraversa la resistenza quando il dispositivo è acceso. Quando E c è elevato, è possibile utilizzare dispositivi più sottili, il che significa minore resistenza.  
Il messaggio del lavoro di Higashiwaki è semplice: è possibile utilizzare campi elettrici intensi e potenti per ottenere una commutazione ad alta tensione con una minima perdita di potenza alle basse frequenze. Altri gruppi di ricerca hanno presto colto il messaggio. Nel 2013, i ricercatori avevano già dimostrato un transistor a effetto di campo metallo-ossido-semiconduttore (MOSFET) con una tensione di rottura di 370 V. Nel 2016, Man Hoi Wong, allora membro del gruppo di Higashiwaki presso il NICT, ha utilizzato una struttura aggiuntiva chiamata "field plating" per spingere la tensione oltre i 750 V. Tra questi dispositivi, la relativa facilità con cui il Ga2O3 può raggiungere tensioni operative più elevate è davvero notevole. La ricerca sui materiali ha fatto molta strada in pochi anni, mentre per la lamina di GaN ci sono voluti decenni.  
Il Ga2O3 potrebbe essere utile nelle applicazioni di alimentazione switching veloce? Questo è un altro punto che attira l'attenzione di tutti. È importante sottolineare che anche E c è molto importante in questo contesto e potrebbe apportare grandi vantaggi al Ga2O3.  
Alle frequenze più elevate (come da 100 Hz a 1 MHz), il tempo necessario a un dispositivo per accendersi e spegnersi aumenta proporzionalmente. Le perdite durante la commutazione sono il prodotto della resistenza del dispositivo e della quantità di carica che deve accumularsi sul gate del transistor per commutare. Facendo i calcoli, ciò significa che le perdite sono proporzionali al quadrato dell'intensità del campo elettrico critico, non al cubo come accadeva alle basse frequenze.  
    Immagine: Laboratorio di ricerca dell'aeronautica militare  
L'immagine qui sopra mostra l'ossido di galliopotenziale di applicazione RF,Una piccola parte (intrinseca) di questo primo transistor RF all'ossido di gallio era fondamentale per il suo funzionamento. Riducendo la resistenza parassita nel dispositivo è possibile aumentarne la potenza e la frequenza.  
Scoprirete che in un'applicazione semplice come un caricabatterie per cellulare, una commutazione di potenza più rapida offre maggiori vantaggi. Un alimentatore switching funziona raddrizzando innanzitutto la tensione CA proveniente dalla presa a muro e poi suddividendola in un segnale ad alta frequenza. Il trasformatore riduce la tensione al livello richiesto e infine il segnale viene raddrizzato e filtrato. Le parti più ingombranti del sistema sono i trasformatori e gli altri componenti passivi, e componenti più piccoli possono essere utilizzati solo all'aumentare della frequenza. E se si desiderano frequenze più elevate, un semiconduttore con un band gap più ampio e un campo elettrico critico più elevato consentirà di ottenerle in modo più efficiente, semplificando al contempo la dissipazione del calore.  
Ad esempio, un inverter al silicio da 1200 V con una frequenza di commutazione di 20 kHz può erogare circa 3 kW di potenza. Tuttavia, commutando a 150 kHz, un inverter al carburo di silicio che eroga la stessa potenza può operare a una temperatura più elevata in un formato che è un terzo più piccolo. Per confronto, gli inverter basati su Ga2O3 possono operare a frequenze prossime ai megahertz e possono essere la metà più piccoli (anche se ciò richiederebbe componenti magnetici che non sono ancora stati inventati).  
In sintesi, le vere proprietà elettroniche di materiali come il Ga2O3 derivano dal pieno utilizzo della loro intensità di campo elettrico critica. Ma qual è esattamente questo valore? Fino al 2015, nessun gruppo aveva condotto misurazioni effettive dell'intensità di campo raggiungibile dal materiale. Come per altri dispositivi, i risultati preliminari sono ben lontani dai limiti teorici.  
Io e i miei colleghi stiamo affrontando questa sfida mentre lavoriamo presso l'Air Force Research Laboratory della base aerea di Wright-Patterson, in Ohio. Il primo problema che abbiamo incontrato è stato che qualsiasi dispositivo realizzato con materiali con intensità di campo così elevate avrebbe potuto superare i limiti delle apparecchiature di test esistenti. Perché, in linea di principio, materiali di 2 micron possono bloccare più di 1.5 kV! Quindi abbiamo costruito un semplice MOSFET la cui geometria è stata ridimensionata per ridurre la tensione. Lo spazio tra gate e drain, dove il campo elettrico è massimo, è di soli 600 nanometri. Questo in parte per semplificare la misurazione del picco di E c, ma anche perché vogliamo essere in grado di testare il dispositivo a frequenze RF, cosa che i progetti ad alta tensione di dimensioni maggiori non consentono.  
In questa prima dimostrazione, i transistor sono stati in grado di resistere a 230 V, che è il limite delle apparecchiature di test RF. Il campo elettrico medio generato è di almeno 3.8 MV/cm e le simulazioni mostrano che il picco del campo elettrico interno è di almeno 5.3 MV/cm. (Non osserveremo mai gli 8 MV/cm completi in un FET). Questa è la prima dimostrazione sperimentale che il Ga2O3 ha un valore EC teorico maggiore del GaN (circa 3.3 MV/cm). In altre parole, la distanza gate-drain di un transistor di potenza GaN con una tensione operativa nominale di 600 V è solitamente di circa 15-20 µm e la nostra lunghezza d'onda è di 600 nm.  
Dopo questa conclusione, i transistor di potenza a commutazione si sono sviluppati a un ritmo impressionante. Nel 2017 abbiamo prodotto MOSFET con tensioni di rottura superiori a 600 V. All'inizio del 2018, i valori di perdita ad alta frequenza ottenuti con MOSFET di diverse geometrie hanno raggiunto o superato i limiti teorici del silicio. Inoltre, ora abbiamo una chiara prospettiva di raggiungere o superare i più recenti valori del GaN nei prossimi anni.  
    Foto: Tecnologia cristallina innovativa  
A differenza di molti semiconduttori a banda proibita ampia, i wafer di ossido di gallio possono essere prodotti utilizzando sostanzialmente lo stesso processo dei wafer di silicio. Ciò significa che i dispositivi privi di difetti potrebbero diventare relativamente economici.  
Quando nel 2015 abbiamo misurato l'energia di commutazione (E) degli interruttori di potenza, abbiamo ipotizzato che il Ga2O3 potesse ottenere un successo simile nei circuiti RF, consentendo ancora una volta campi elettrici più elevati in dispositivi più piccoli. Tuttavia, all'epoca mancavano alcune informazioni chiave: non erano disponibili dati pubblicati sulla velocità degli elettroni nel materiale in funzione del campo elettrico.  
La velocità degli elettroni è particolarmente importante nei transistor utilizzati per amplificare i segnali a radiofrequenza. Nell'ambito delle radiofrequenze, gli obiettivi principali sono un'elevata potenza di uscita e un'alta frequenza, e il fattore di merito di Johnson (JFOM) riassume questi obiettivi. Il JFOM afferma che il prodotto tra potenza e frequenza di un transistor a radiofrequenza è proporzionale al prodotto tra la velocità massima dei portatori di carica nel materiale semiconduttore e la costante dielettrica Ec. È fondamentale comprendere che in un transistor a radiofrequenza si ottiene amplificazione solo se i portatori di carica riescono a percorrere l'intero tragitto dal source al drain prima che la polarità della forma d'onda RF si inverta. (La frequenza più alta alla quale ciò si verifica è chiamata frequenza di guadagno di corrente unitaria, o fT).
Anche in questo caso, l'elevato campo elettrico critico del Ga2O3 entra in gioco perché permette di ridurre la distanza critica pur mantenendo un campo elettrico forte in grado di accelerare gli elettroni alla loro velocità massima.  
Presso l'AFRL siamo riusciti a dimostrare il primo MOSFET RF a ossido di gallio submicronico nel 2017. Questi dispositivi hanno raggiunto risultati impressionanti, pur non essendo al vertice della categoria GaN. La loro frequenza di guadagno di corrente unitaria è di 3 GHz, la frequenza di oscillazione massima è di 13 GHz e la densità di potenza in uscita è di 230 mW/mm a 800 MHz. Da allora, la densità di potenza RF pulsata in uscita dell'AFRL ha superato i 500 mW/mm a 1 GHz, con una frequenza di oscillazione massima che si avvicina ai 20 GHz.  
Ancor più incoraggiante, all'incirca nello stesso periodo, i calcoli teorici di Krishnandu Ghosh e Uttam Singisetti (Università di Buffalo) hanno dimostrato che i valori JFOM dell'ossido di gallio sono significativamente migliori di quelli del nitruro di gallio.  
Dalla prima dimostrazione delle capacità RF nel 2017, la tecnologia RF del Ga2O3 ha fatto enormi progressi, prima con Sriram Krishnamoorthy e poi con il team di Siddharth Rajan presso la Ohio State University, che hanno dimostrato nuove e migliorate tecniche di drogaggio. Queste tecnologie sono mutuate dal silicio, quindi la resistenza risultante nel foglio di materiale in cui avviene la conduzione è molto bassa, circa 300 ohm per quadrato. (Sì, questa è l'unità corretta.) Questo è paragonabile a quello che si trova nei dispositivi al nitruro di gallio. Poco dopo aver raggiunto questo risultato, Rajan e i ricercatori dell'Università della California, Santa Barbara, hanno dimostrato indipendentemente che il Ga2O3 può essere utilizzato come transistor ad alta mobilità elettronica (HEMT). D: agHEMT
Questo tipo di dispositivo è solitamente realizzato in arseniuro di gallio o nitruro di gallio, e le radiofrequenze sono fondamentali sia per i telefoni cellulari che per i ricevitori TV satellitari. Tali dispositivi conducono la corrente attraverso un gas di elettroni bidimensionale che si forma all'interfaccia netta tra due semiconduttori con band gap differenti. In questo caso, si tratta di ossido di alluminio e gallio e ossido di gallio, esattamente come nella tecnologia HEMT (High-Ended Transistor) a base di arseniuro di alluminio e gallio utilizzata negli smartphone. Queste scoperte chiave aprono la strada all'espansione verticale e orizzontale delle apparecchiature a radiofrequenza.  
Sebbene questi progressi siano incoraggianti, è improbabile che il Ga2O3 possa competere con l'arseniuro di gallio (GaAs) o il GaN in tutte le applicazioni RF. Essendo un interruttore fondamentalmente valido, ci aspettiamo che offra vantaggi negli amplificatori a commutazione come quelli di classe D, E o F. Tra questi dispositivi, il Ga2O3 presenta una resistenza di conduzione molto bassa e può raggiungere un'efficienza molto elevata utilizzando caratteristiche di bassa corrente e alta tensione di rottura. D'altra parte, le applicazioni che richiedono un'impedenza inferiore e una corrente elevata favoriranno il GaN, principalmente a causa della sua maggiore mobilità e densità dei portatori di carica.  
         

SoGa2O3Quali sfide dovrà affrontare?

Innanzitutto, va detto che il tallone d'Achille di questo materiale è la sua scarsa, anzi pessima, conducibilità termica. Infatti, tra tutti i semiconduttori considerati per l'amplificazione RF o la commutazione di potenza, questo è in assoluto il peggiore. La conducibilità termica dell'ossido di gallio è solo un sesto di quella del diamante, un decimo di quella del SiC (il substrato per i transistor RF GaN ad alte prestazioni) e un quinto di quella del silicio. Curiosamente, è paragonabile a quella del GaAs RF. Una bassa conducibilità termica implica che il calore generato nel transistor tenderà a rimanere al suo interno, limitando potenzialmente in modo significativo la durata del dispositivo.  
Ora, considerate questo: per ottenere un vero confronto tra la conduttività termica di un materiale e quella di un dispositivo, è necessario normalizzarla rispetto alla capacità del materiale di gestire la potenza. In altre parole, è necessario dividere E per C per confrontare accuratamente i problemi termici nei dispositivi reali. Facendo ciò, si scopre che ogni semiconduttore con un band gap maggiore del silicio presenta problemi di dissipazione del calore quando raggiunge il suo pieno potenziale, persino il diamante. Sebbene questo fatto non sia di grande aiuto per il Ga2O3, ci motiva a cercare modi migliori per dissipare il calore.  
Ad esempio, i ricercatori del NICT Laboratory di Tokyo hanno migliorato notevolmente la resistenza termica del dispositivo incollando SiC policristallino di tipo p sul lato posteriore di un wafer di silicio Ga2O3 sottile circa 10 micron. Inoltre, notando che per alcune topologie di dispositivi, praticamente tutto il calore viene generato nel primo micrometro superiore del materiale, i ricercatori dell'AFRL hanno ottenuto risultati incoraggianti simulando l'effetto del contatto degli elettrodi e utilizzando riempitivi dielettrici per deviare il calore verso un dissipatore. Questo è il trucco utilizzato oggi nei transistor bipolari a eterogiunzione di arseniuro di gallio commerciali. Quindi, nonostante le sfide termiche del Ga2O3, ingegneri competenti ci stanno lavorando.  
Un altro problema, più fondamentale, è che possiamo far condurre all'ossido di gallio solo elettroni e non lacune. Nessuno è in grado di realizzare un buon conduttore di tipo p a partire da Ga2O3. E, cosa ancora più frustrante, le proprietà elettroniche di base del materiale non sono molto promettenti. In particolare, la forma della banda di conduzione delle lacune nella porzione di banda di valenza della struttura a bande del materiale è errata. Pertanto, anche se esistesse un qualche tipo di drogante che portasse il recettore al livello energetico corretto, le lacune create tenderebbero a intrappolarsi prima di poter contribuire alla conduzione. Quando teoria e dati sono così coerenti, è difficile affermare che esista una soluzione a questa limitazione.  
Sebbene questa vulnerabilità crei ulteriori difficoltà, non è tutto rose e fiori. Molti dispositivi cosiddetti "compatibili solo con la maggior parte degli operatori" hanno riscosso un grande successo commerciale. Basti pensare, ad esempio, ai numerosi caricabatterie da parete con porta USB-C disponibili sul mercato.  
La fase di ricerca sulla tecnologia dei dispositivi a base di Ga2O3 ha appena iniziato a raggiungere la massa critica e stiamo ora pianificando le applicazioni per transistor di potenza multi-kilovolt a commutazione rapida e dispositivi RF. Nuove dimostrazioni di apparecchiature di classe kilovolt stanno inoltre comparendo regolarmente. Transistor RF con dimensioni critiche nell'ordine delle decine di nanometri stanno per diventare disponibili. Man mano che faremo progressi in questa tecnologia, riteniamo che saremo in grado di realizzare topologie di dispositivi finora impossibili da ottenere con qualsiasi altro materiale.  
 

Certo, durante il processo romperemo qualcosa (principalmente i dielettrici). Ma questa è la definizione di tecnologia dirompente. Scambiamo ciò che sappiamo con il potenziale delle prestazioni. Attualmente, per il Ga2O3, il potenziale delle prestazioni supera di gran lunga i problemi.

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