氮化镓是未来的硅

安科公司首次推出了它的新型微型电源砖,该公司将其小型化归功于它使用的替代硅的元件:氮化镓(GaN)。这是这种透明的玻璃状材料越来越受欢迎的最新例子,有一天它会取代硅,减少全世界的能源消耗。...

安科公司首次推出了它的新型微型电源砖,该公司将其小型化归功于它使用的替代硅的元件:氮化镓(GaN)。这是这种透明的玻璃状材料越来越受欢迎的最新例子,有一天它会取代硅,减少全世界的能源消耗。

几十年来,硅一直是技术产业的支柱,但我们“在理论上已经达到了可以改进的极限”,哈佛大学博士研究生**青(Danqing Wang)说,他正在进行GaN研究。所有材料都有一个“带隙”,这与它们导电的能力有关。GaN比硅具有更宽的带隙,这意味着它可以承受比硅更高的电压,并且电流可以更快地通过该器件,布里斯托大学的物理学家Martin Kuball说,他领导了一个GaN在电力电子领域的项目。在上面的视频中,Kuball帮助解释了GaN,因为Verge科学团队撕开了Anker的新充电器。)

因此,氮化镓电子器件的效率远远高于硅电子器件,而且能量损失也更少。”你可以把东西做得很小,或者你可以在同一个区域装更多的鹅,”王说性能更好。”当你损失更少的能量时,你不仅可以使充电设备更小,而且你还可以首先使用更少的能量。根据库波尔的说法,用氮化镓替换所有现有的电子器件可能会减少10%或25%的用电量。

此外,由于氮化镓可以在比硅更高的温度下生存,因此使用它可以在更复杂的环境中影响设计。库波尔说,现在,汽车中的电子设备安装在远离发动机的地方,以防止它们变得太热。GaN消除了这一限制,并可能开辟新的可能性,改变未来汽车的设计方式。

这种材料长期以来在另一个领域占主导地位:激光和光子学。GaN是少数能发出蓝光的材料之一;它用在蓝光中,使光盘读取成为可能。它也经常用于LED。王的团队正在**一微米大小的微型GaN激光器,这是人类头发大小的1/100,太小了肉眼看不见,可以用在显微镜上使研究更加精确。

除了光子学,为什么我们还没有用GaN取代硅?”“硅非常成熟,”库波尔说人们已经习惯了它,并且已经这样做了很长时间,很明显,当你引进一种新型材料或电子产品时,你会发现你需要不断测试它的可靠性。“GaN也不是一种完美的材料,王补充道,因为一些种植GaN的方法可能会导致缺陷,从而降低其效率。

但我们已经习惯了硅。它很便宜,所有的**技术都已经为它准备好了。甘还是有点贵。”转换到氮化镓需要一些努力,”Wang说,尽管她指出有些人正在寻找在硅上生长氮化镓晶体的方法,希望利用现有的**平台。就他们而言,Anker说虽然GaN现在比硅贵,但GaN充电器需要的元件比硅充电器少,这使得它们的价格具有竞争力。该公司希望在其他组件中使用GaN材料,包括便携式电池。

Kuball说,像德州仪器和Nexperia这样的大型半导体**商确实有GaN研究项目,而且在这项技术上并不缺乏初创公司。不过,我们还没有看到GaN在电力电子领域的真正影响。”这些小适配器是一个很好的玩具,但氮化镓真正重要的地方是用于电动汽车和光伏发电的转换器,”库波尔补充道。与此同时,“拥有更小的东西是件很酷的小事。”

更新时间:2019年2月12日,美国东部时间上午10点:本文最初发表于2018年11月2日,并已更新为包含视频。

更新2018年11月2日上午9:20:此帖子已更新,包含安科的声明。

  • 发表于 2021-08-27 16:51
  • 阅读 ( 175 )
  • 分类:互联网

你可能感兴趣的文章

霍夫曼(hofmann)和柯蒂斯重排(curtius rearrangement)的区别

...的是一级酰胺转化为伯胺,而Curtius重排描述的是酰基叠氮化合物转化为异氰酸酯。 重排反应是一种化学转化反应,其中一种化合物转化为比原来的化合物更稳定的另一种化合物。Hofmann和Curtius重排反应是两类在化学合成过程中...

  • 发布于 2020-09-16 23:07
  • 阅读 ( 701 )

氮化硼(boron nitride)和石墨(graphite)的区别

氮化硼和石墨的主要区别在于,氮化硼是由硼和氮原子组成的,而石墨是由碳原子组成的。 氮化硼和石墨是重要的晶体材料。它们有不同的原子组成,这导致了不同的化学和物理性质。 目录 1. 概述和主要区别 2. 什么是氮化...

  • 发布于 2020-09-30 13:16
  • 阅读 ( 381 )

usb-c充电器刚刚得到惊人的:满足快速充电

... 缩写词“GaN Fast”代表两件事:第一部分,“GaN”代表氮化镓,氮化镓是一种半导体或介于导体和绝缘体之间的材料。一般说来,材料可以传导和抵抗最小的废热生产使理想的晶体管在电源和充电器。这是理论上的。事实上,...

  • 发布于 2021-03-22 05:16
  • 阅读 ( 187 )

如何检查你的mac电脑是使用英特尔还是苹果的硅处理器

...和旧的一样。你怎么知道你使用的Mac是在英特尔还是苹果的硅处理器上运行? 因为苹果在英特尔mac和M1芯片mac(Apple Silicon)之间实现了如此平稳的过渡,实际上很难区分两者。2018款MacBook Air和搭载M1的2020款MacBook Air外观相同。 ...

  • 发布于 2021-03-31 20:55
  • 阅读 ( 191 )

hyperjuice 100w gan usb-c充电器现售价99美元

HyperJuice的100W氮化镓(GaN)USB-C充电器(该公司称其为同类产品中的第一款)在去年秋天Kickstarter成功推出后,现在可以以99.99美元的价格购买。 新的充电器只有一副卡片大小(砖块本身的尺寸为3.36 x 2.39 x 1.14英寸),...

  • 发布于 2021-04-18 11:08
  • 阅读 ( 198 )

砷化镓允许热激光器冷却半导体

...用来主动冷却半导体。这种现象是通过使用一种特殊的砷化镓(GaAs)半导体膜和反射镜来产生一个光学谐振腔来实现的。当激光射向薄膜时,大部分激光会反弹,被反射镜反射回来,然后在反射镜和GaAs表面之间发生共振。
 ...

  • 发布于 2021-04-21 04:17
  • 阅读 ( 100 )

据报道,英特尔计划进行迄今为止最小的硅收缩:接近dna链的大小,只有5nm

...设备,以处理14nm CPU**。更有趣的是,英特尔显然计划在未来几年将其**工艺缩减至5纳米。
 虽然令人兴奋,但这并不是特别有启发性的消息。英特尔之前已经制定了积极的时间表,其滴答滴答的开发周期要求公司...

  • 发布于 2021-04-22 07:26
  • 阅读 ( 96 )

渗碳(carburizing)和渗氮(nitriding)的区别

...一种热处理工艺,将氮扩散到金属表面,形成硬化表面。氮化过程利用氮和热。这通常用于燃油喷射泵。在这种方法中,氮被扩散到钢表面而不是碳。渗氮可以在比渗碳更低的温度下进行。 Figure 1: A Computerized Heat Nitriding Treatment ...

  • 发布于 2021-06-30 09:29
  • 阅读 ( 508 )

如何光伏电池工程(photovoltic cell works)

...子称为“价”电子,在光伏效应中起着重要作用。 大量的硅原子,通过它们的价电子,可以结合在一起形成晶体。在晶体固体中,每个硅原子通常与四个相邻的硅原子以“共价”键共享其四个价电子中的一个。因此,固体由五...

  • 发布于 2021-09-05 15:07
  • 阅读 ( 131 )

有机化学中的命名反应

...重排 在碱性催化剂存在下,Brook重排将α-硅基甲醇上的硅基从碳转移到氧。 31 41岁 棕色硼氢化 棕色硼氢化反应将硼氢化化合物与烯烃结合。硼将与阻碍最少的碳结合。 32 41岁 Bucherrer-bergs反应 Bucherer-Berg...

  • 发布于 2021-09-12 21:52
  • 阅读 ( 247 )
RAO357615
RAO357615

0 篇文章

相关推荐