Letzte Woche, Anker debütierte ein winziges neues Netzteil, Anrechnung seiner geringen Größe mit der Komponente verwendet es anstelle von Silizium: gallium-Nitrid (GaN). Es ist das jüngste Beispiel für die wachsende Beliebtheit dieser transparente Glas-ähnlichen material, das könnte eines Tages stürzen, Silizium und Senkung des Energieverbrauchs weltweit.
Seit Jahrzehnten Silizium wurde das Rückgrat der Technologie-Branche, aber wir sind “dem erreichen einer theoretischen limit, wie viel es verbessert werden kann”, sagt Wang Danqing, ein Doktorand an der Harvard Universität, führt der GaN-Forschung. Alle Materialien haben eine “band-gap”, das ist, wie gut Sie Elektrizität leiten können. GaN hat eine breitere Bandlücke als Silizium, was bedeutet, dass es verkraften können höhere Spannungen als Silizium überleben können, und der Strom kann führen Sie durch das Gerät schneller, sagt Martin Kuball, ein Physiker an der Universität Bristol, führt ein Projekt auf die GaN-in der Leistungselektronik.
“Es dauert einige Mühe, um Schalter zu Galliumnitrid.”
Als Ergebnis, GaN-Elektronik sind weit effizienter als Ihre Silizium-Pendants, und Sie verlieren weniger Energie. “Sie können Dinge sehr klein sind, oder Sie können pack mehr GaN in der gleichen Gegend”, sagt Wang. “Die Leistung ist besser.” Und wenn Sie verlieren weniger Energie, Sie können nicht nur machen aufladen von Geräten kleiner, aber Sie können auch weniger Leistung in den ersten Platz. Nach Kuball, ersetzen alle aktuellen Elektronik mit GaN potenziell Schnitt macht die Verwendung von 10 oder 25 Prozent.
Plus, weil GaN kann überleben bei höheren Temperaturen als Silizium ist, es kann Einfluß auf die Gestaltung in komplexen Umgebungen. Gerade jetzt, die Elektronik in einem Fahrzeug montiert sind, weit Weg aus dem Motor, um Sie zu halten zu heiß, sagt Kuball. GaN löscht diese Einschränkung und könnte eröffnen neue Möglichkeiten, die sich ändern, wie Autos sind entworfen, in die Zukunft.
Das material wurde lange Zeit dominant, in einem anderen Bereich: Laser und Photonik. GaN ist eine der wenigen Materialien zu geben aus blauem Licht; es ist in Blu-rays zu machen-Disk-Lesen möglich. Es ist auch Häufig verwendet, in der LEDs. Wangs team winzigen GaN Laser die Größe von einem Mikrometer — das ist 1/100stel der Größe eines menschlichen Haares und zu klein, um mit bloßem Auge sehen—, die verwendet werden können, in Mikroskope, um die Forschung präziser.
Photonik abgesehen, warum haben wir nicht ersetzt Silizium mit GaN noch? “Silizium ist sehr ausgereift”, sagt Kuball. “Die Leute sind es gewohnt und haben das getan, für eine lange Zeit, und natürlich, was Sie finden, wenn Sie die Einführung einer neuen Art von material oder elektronische ist, dass Sie brauchen, um es zu testen für Zuverlässigkeit.” GaN ist nicht eine perfekte material, fügt Wang, da einige Methoden, die von der wachsenden es kann dazu führen, dass Mängel, die es weniger wirksam machen.
Aber wir sind verwendet, um Silizium. Es ist Billig, und alle Herstellungsverfahren sind bereits festgelegt. GaN ist noch ein wenig teurer. “Es dauert einige Mühe, um Schalter zu-gallium-Nitrid”, sagt Wang, obwohl Sie betont, dass einige Menschen suchen nach Möglichkeiten, zu wachsen-gallium-Nitrid-Kristalle auf der Oberseite der Silizium-in der Hoffnung, unter Ausnutzung der vorhandenen Fertigungs-Plattformen.
Große Halbleiter-Hersteller wie Texas Instruments und Nexperia tun haben GaN-Forschungs-Programme, nach Kuball, und es gibt keinen Mangel an Start-UPS arbeiten an der Technologie. Weiterhin haben wir noch, um die wahren Auswirkungen von GaN in der Leistungselektronik. “Diese kleinen Adapter sind ein nettes Spielzeug, aber wo GaN wird wirklich wichtig ist im Umrichter für Elektroautos und Photovoltaik,” Kuball ergänzt. In der Zwischenzeit, “es ist eine Coole kleine Sache, etwas zu haben, kleiner.”
Anker war nicht für einen Kommentar verfügbar wie der Presse-Zeit.