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

氧化鎵是一種來自日本的新型半導體晶體材料，可以廉價地生產高質量、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，并且能應對更高的功率，寬禁帶允許在更高的溫度下操作，從而減少對龐大的冷卻器件系統的需求，這種差異使Ga2O3能夠承受比硅、SiC和GaN更大的電場，而不會被擊穿。

此外，Ga2O3能在更短的距離上處理相同量的電壓，這使得生產更小、更高效的大功率晶體管變得非常有價值。Ga2O3看起來非常適用于電動汽車充電的配電系統，或者將電力從風力渦輪機等替代能源輸送到電網的轉換器。Ga2O3的優勢還有作為金屬氧化物半導體場效應晶體管（更為人所知的MOSFETS）的潛力。

傳統上，這些微小的電子開關是由硅制成的，用于筆記本電腦、智能手機和其他電子產品。對于像電動汽車充電站這樣的系統，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率的主要因素，帶隙寬的物質通常是不導電的絕緣體，帶隙窄的物質是半導體。

功率半導體材料的特性：

器件功能是由器件材料屬性、結構共同決定的，器件的材料屬性是決定器件功能優劣的關鍵，直接談器件材料屬性大家可能會覺得空洞不知所以，所以作者先介紹功率半導體的功能，以此引出實現此功能何種屬性能較好的被使用。功率半導體器件應用需要考慮大功率電路應用的特性，如絕緣、大電流能力等，在實際應用中，以動態的“開”和“關”為運行特征，一般不運行在放大狀態。

由功率半導體器件構成的電力電子變換器實施的是電磁能量轉換，而不是單純的開/關狀態，它的非理想應用特性在電力電子變換器中起著舉足輕重的作用。要用好功率半導體器件，既要熟悉電力電子變換器的拓撲，更要充分掌握器件本身的特性，第 一、二、三、四代半導體都有可以作為功率半導體的材料，但是不同的材料屬性直接決定著器件的性能、價格、體積等等。