Tidspunktet for silisiumteknologier kommer til en slutt, og gir vei til et nytt "fremtidens materiale" - galliumnitrid!
Anker avduket nylig sin nye lille strømforsyning. I følge selskapet skyldes en så liten størrelse på enheten en komponent som ble brukt i stedet for silisium, nemlig galliumnitrid (GaN). Den økende populariteten til dette gjennomsiktige, glasslignende materialet antyder at det en dag kan overgå silisium og redusere energiforbruket over hele verden.
Silisium har vært ryggraden i teknologibransjen i flere tiår, men vi har "nådd den teoretiske grensen for hvor mye det kan forbedres," sier Dan Qing Wang, Ph. D., som driver GaN-forskning ved Harvard. Alle materialer har et såkalt "no-go" -område, en direkte konsekvens av hvor godt de kan lede strøm, sa hun. Galliumnitrid har mer energi enn silisium, noe som betyr at den vil kunne motstå høyere spenning og strøm vil kunne passere gjennom enheten med høyere hastighet. Dette dekkes av Martin Kuball, en fysiker ved University of Bristol som leder GaN-energiprosjektet.
Som et resultat er GaN mye mer effektiv enn sine silisium-kolleger, noe som også gjør det mulig å redusere størrelsen på enheter basert på den. Det kan hjelpe ikke bare å redusere laderne, men også gjøre at systemet bruker mindre energi. Å bytte ut all moderne elektronikk med GaN kan potensielt redusere strømforbruket med 10 eller 25 prosent, sa Cuball.
I tillegg tåler galliumnitrid høye temperaturer bedre, noe som gjør det egnet for bruk i svært korrosive miljøer. "I moderne biler er alle de elektroniske komponentene plassert langt fra motoren for å unngå overoppheting, men det kan løses," sier Cuball.
For øvrig har dette materialet lenge vært dominerende i et annet produksjonsområde - innen fotonikk. Spesielt er det galliumnitrid som er kilden til veldig "blått lys" som brukes til å lese Blu-ray-plater. Små lasere med en tykkelse på mikron (1/100 tykkelsen på et menneskehår) kan allerede brukes til å lage en ny generasjon mikroskoper.
Så hvorfor ikke bare bytte ut silisium med GaN? Svaret er enkelt - en kolossal industri som har produsert silisiumbaserte teknologier i et tiår. En slik global overgang kan ikke oppnås over natten. I tillegg må nytt materiale kontinuerlig testes for pålitelighet. Wang bemerker at galliumnitrid har sine svake punkter, og det er verdt å undersøke dem alle før du starter masseproduksjon av nitridbaserte bærere.
Salgsfremmende video:
Anker-eksperter forsikrer at selv om silisium er billigere enn GaN, trenger ladere basert på sistnevnte færre komponenter for å fungere fullstendig, noe som gjør begge materialene like. For øyeblikket jobber mange oppstart med utviklingen av denne teknologien - det er mulig at på 2020-tallet vil menneskeheten dukke opp fra silisiumtiden og komme inn i galliumnitrid-tiden.
Vasily Makarov
