Ерата на силициевите технологии приключва, отстъпвайки място на нов „материал на бъдещето“- галиев нитрид!
Наскоро Anker представи новото си мъничко захранване. Според компанията такъв малък размер на устройството се дължи на компонент, който е бил използван вместо силиций, а именно - галиев нитрид (GaN). Нарастващата популярност на този прозрачен, подобен на стъкло материал предполага, че той може един ден да превъзхожда силиция и да намали консумацията на енергия в световен мащаб.
Силицийът е гръбнакът на технологичната индустрия от десетилетия, но ние "достигнахме теоретичната граница на това, доколко може да бъде подобрена", казва д-р Дан Цинг Ванг, който провежда GaN изследвания в Харвард. Всички материали имат така наречената зона „без работа“, пряка последица от това колко добре могат да провеждат електричество, каза тя. Галиевият нитрид има повече енергия от силиция, което означава, че ще може да издържи по-високо напрежение и ток ще може да преминава през устройството с по-висока скорост. Това се покрива от Мартин Кубал, физик от Бристолския университет, който ръководи енергийния проект GaN.
В резултат на това GaN е много по-ефективен от своите силиконови колеги, което също прави възможно намаляването на размера на устройствата, базирани на него. Той може да помогне не само да намали зарядни устройства, но и да накара системата да използва по-малко енергия. Замяната на цялата съвременна електроника с GaN може потенциално да намали консумацията на енергия с 10 или 25 процента, каза Cuball.
В допълнение, нитридът на галий издържа по-добре високите температури, което го прави подходящ за употреба в силно корозивни среди. „В съвременните автомобили всички електронни компоненти са разположени далеч от двигателя, за да се избегне прегряване, но това може да бъде поправено“, казва Cuball.
Между другото, този материал отдавна е доминиращ в друга област на производство - във фотониката. По-специално именно галиевият нитрид е източникът на самата „синя светлина“, която се използва за четене на Blu-ray дискове. Малки лазери с дебелина от микрона (1/100 от дебелината на човешки косъм) вече могат да се използват за създаване на ново поколение микроскопи.
Така че защо просто не заменим силиция с GaN? Отговорът е прост - колосална индустрия, която произвежда технологии на базата на силиций от десетилетие. Такъв глобален преход не може да се осъществи за една нощ. Освен това новият материал трябва постоянно да се тества за надеждност. Уанг отбелязва, че галиевият нитрид има своите слаби точки и си струва да ги проучим преди да започнете масово производство на носители на базата на нитриди.
Промоционално видео:
Експертите на Anker уверяват, че въпреки че силицият е по-евтин от GaN, зарядни устройства, основаващи се на последните, се нуждаят от по-малко компоненти, за да функционират напълно, което прави и двата материала равни. В момента много стартиращи компании работят върху развитието на тази технология - възможно е през 2020 г. човечеството да излезе от силициевата ера и да навлезе в ерата на галиев нитрид.
Василий Макаров