Галиев нитрид намалява консумацията на енергия при електрониката с до 25%

Захранващо устройство с малък размер, представено от компанията Anker, наскоро разкри огромен потенциал за преобразяване на света на електрониката, ако вместо силиций се използва галиев нитрид (GaN).

Нарастващата популярност на този прозрачен, подобен на стъкло материал свидетелства, че GaN може да измести силиция и да намали консумацията на енергия от електронните устройства.

В продължение на много десетилетия силицият е основен материал за технологичната индустрия, но вече е достигнат теоретичният предел за неговото подобряване, отбелязва The Vegre, позовавайки се на учени от Харвард. Всички материали имат т.нар. „забранена зона“, която е свързана със способността им да пропускат електричество. При галиевия нитрид тази зона е по-голяма, отколкото при силиция. Това означава, че GaN издържа на по-високо напрежение и токът ще преминава през устройствата с по-висока скорост.

Освен това GaN е по-ефективен от своите силициеви аналози, което предполага и намаляване на размерите на електронните устройства, наред с намалената консумация. Замяната на цялата съвременна електроника с такава на база GaN би намалила енергийната консумация с 10 до 25 процента.

Нещо повече, галиевият нитрид издържа по-добре на високи температури. Това го прави подходящ за използване в агресивни среди. Така например в съвременните автомобили електронните компоненти са разположени далеч от двигателя, за да не прегреят, което ще отпадне като изискване, ако се използва GaN.

Всъщност, този материал вече доминира във фотониката. В частност, галиевият нитрид служи като източник на синия лазер, който се използва за четене на Blu-ray дисковете. Малки лазери с дебелина само един микрон (1/100 от човешкия косъм) пък намират приложение в ново поколение микроскопи.

Не е толкова просто обаче силицият да бъде заменен с галиев нитрид. Става въпрос за промяна в огромна индустрия, която от десетилетия се развива на базата на силиций. Подобен глобален преход не може да се осъществи в кратки срокове.

Освен това новият материал постоянно трябва да бъде тестван за надеждност. Галиевият нитрид има и своите слаби места, които е наложително да се изследват обстойно, преди да започне масово производство на устройства на негова основа.

Инженерите на Anker изтъкват, че зарядните устройства на база GaN, който е по-скъп от силиция, се нуждаят от по-малко компоненти за пълноценна работа, което изравнява двата материала. В момента редица стартъпи развиват новата технология и няма да е изненада, ако още през 2020 г. индустрията влезе в ерата на галиевия нитрид.

Графика: Anker / YouTube

Коментари

Напиши коментар

E-mail адресът Ви няма да бъде публикуван




*