Mis on GaN ja miks seda vaja on?

Mis on GaN ja miks seda vaja on?

Galliumnitriid ehk GaN on materjal, mida hakatakse kasutama laadijate pooljuhtide jaoks. Seda kasutati LED-ide valmistamiseks alates 90ndatest ja see on ka populaarne materjal päikesepatareide massiivideks satelliitidel. Laadijate puhul on GaN-i peamine asi see, et see toodab vähem soojust. Vähem soojust tähendab, et komponendid võivad olla üksteisele lähemal, nii et laadija võib olla väiksem kui kunagi varem – säilitades samal ajal kõik võimsusvõimalused ja ohutusstandardid.

Mida laadija tegelikult teeb?

Meil on hea meel, et küsisite.

Enne kui vaatame GaN-i laadija sisemuses, vaatame, mida laadija teeb. Igal meie nutitelefonil, tahvelarvutil ja sülearvutil on aku. Kui aku edastab energiat meie seadmetele, on tegelikult toimuv keemiline reaktsioon. Laadija võtab selle keemilise reaktsiooni ümberpööramiseks elektrivoolu. Esimestel päevadel saatsid laadijad akule pidevalt mahla, mis võis põhjustada ülelaadimist ja kahjustusi. Kaasaegsed laadijad sisaldavad jälgimissüsteeme, mis vähendavad voolu aku täitumisel, mis vähendab ülelaadimise võimalust.

Soojus on sisse lülitatud:
GaN asendab räni

Alates 80ndatest on räni olnud transistoride jaoks kõige populaarsem materjal. Räni juhib elektrit paremini kui varem kasutatud materjalid – näiteks vaakumtorud – ja hoiab kulud madalal, kuna selle tootmine pole liiga kallis. Aastakümnete jooksul on tehnoloogia täiustused viinud suure jõudluseni, millega oleme tänapäeval harjunud. Edasiminek võib minna ainult nii kaugele ja ränitransistorid võivad olla peaaegu sama head, kui nad saavad. Ränimaterjali enda omadused soojus- ja elektriülekande osas tähendavad, et komponendid ei saa enam väiksemaks muutuda.

GaN on erinev. See on kristallilaadne materjal, mis on võimeline juhtima palju kõrgemaid pingeid. Elektrivool võib läbida GaN-st valmistatud komponente kiiremini kui räni, mis toob kaasa veelgi kiirema töötlemise. GaN on tõhusam, seega on vähem soojust.