Галиевият нитрид има редица предимства спрямо силиция (източник: Anker / YouTube)
Захранващо устройство с малък размер, представено от компанията Anker, разкрива огромен потенциал за преобразяване 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 съкрати 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, а 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 съкращаване 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, което 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.
—
GaN се използва още от 1990г за светодиоди, като изследванията започват още през 1970-те години.
Информацията е съществена, защото показва, че за последните 40 години GaN не е успял да си пробие път в микроелектрониката, явно има и не малко проблеми при използването.
—
Според мен има и друга принципна причина – използва се силиции, а именно докато може максимално да се изтискват от една технология възможностите, не се минава на друга. Пак казвам това е принцип. Задайте си въпроса така – някога в потребителската сфера да сте виждали резки, огромни напредъци? Аз поне не се сещам за случай, в който скорост или тегло или качество да е подобрявано в порядъци от 200%-500%. Принципа е 20-50% повишаване на качеството на следващия продукт (дали в рамките на година или 2 няма значение).
Не знам дали просто такъв е цикъла на науката или от гледна точка на печалбите се прави. Но, от гледна точка на печалбите няма логика да позволят някакъв сериозен прогрес, при условие че потребителите и бизнеса тъй или иначе ще купят новия продукт са 20-50% подобрение и така 10 пъти ще то прекупят докато се стигне 200-500% подобрение.
Защото нямат идея нито от електроника, нито от история очевидно…
Хубаво ги пишете тия статии, но защо забравяте историята на микроелектрониката?
GaN се използва още от 1990г за светодиоди, като изследванията започват още през 1970-те години.
Информацията е съществена, защото показва, че за последните 40 години GaN не е успял да си пробие път в микроелектрониката, явно има и не малко проблеми при използването.