Silīcija tehnoloģiju laikmets tuvojas beigām, dodot ceļu jaunam “nākotnes materiālam” - gallija nitrīdam!
Anker nesen atklāja savu jauno niecīgo barošanas avotu. Pēc uzņēmuma domām, tik mazs ierīces izmērs ir saistīts ar komponentu, kas tika izmantots silīcija vietā, proti, gallija nitrīdu (GaN). Šī caurspīdīgā, stiklam līdzīgā materiāla pieaugošā popularitāte liek domāt, ka tas kādu dienu var pārspēt silīciju un samazināt enerģijas patēriņu visā pasaulē.
Silīcijs ir bijis tehnoloģiju nozares mugurkauls gadu desmitiem ilgi, taču mēs esam "sasnieguši teorētisko robežu, cik daudz to var uzlabot", saka Dan Qing Wang, Hārvardas doktors, kurš veic pētījumus par GaN. Visiem materiāliem ir tā sauktais "bez aizejas" laukums, kas ir tiešas sekas tam, cik labi viņi var vadīt elektrību, viņa sacīja. Gallija nitrīdam ir vairāk enerģijas nekā silīcijam, kas nozīmē, ka tas spēs izturēt lielāku spriegumu, un strāva spēs iziet caur ierīci ar lielāku ātrumu. To sedz Bristoles universitātes fiziķis Martins Kuballs, kurš vada GaN enerģijas projektu.
Tā rezultātā GaN ir daudz efektīvāks nekā tā silīcija kolēģi, kas arī ļauj samazināt uz tā balstīto ierīču izmēru. Tas var palīdzēt ne tikai samazināt lādētājus, bet arī likt sistēmai patērēt mazāk enerģijas. Visas modernās elektronikas aizstāšana ar GaN varētu potenciāli samazināt enerģijas patēriņu par 10 vai 25 procentiem, sacīja Kubāls.
Turklāt gallija nitrīds labāk iztur augstas temperatūras, padarot to piemērotu lietošanai ļoti kodīgā vidē. "Mūsdienu automašīnās visi elektroniskie komponenti atrodas tālu no motora, lai izvairītos no pārkaršanas, bet tos var salabot," saka Kubāls.
Starp citu, šis materiāls jau sen ir dominējis citā ražošanas jomā - fotonikā. It īpaši gallija nitrīds ir ļoti “zilās gaismas” avots, ko izmanto, lai lasītu Blu-ray diskus. Nelielus mikronu biezus lāzerus (1/100 no cilvēka matu biezuma) jau var izmantot, lai izveidotu jaunas paaudzes mikroskopus.
Tātad, kāpēc ne tikai aizstāt silīciju ar GaN? Atbilde ir vienkārša - kolosāla nozare, kas desmit gadu laikā ražo silikona bāzes tehnoloģijas. Šādu globālu pāreju nevar paveikt vienas nakts laikā. Turklāt jauna materiāla uzticamība ir pastāvīgi jāpārbauda. Vangs norāda, ka gallija nitrīdam ir savas vājās vietas, un ir vērts tos visus izpētīt, pirms sākt nitrātu bāzes nesēju masveida ražošanu.
Reklāmas video:
Anker eksperti apliecina, ka, kaut arī silīcijs ir lētāks nekā GaN, uz tā balstītajiem lādētājiem ir nepieciešams mazāk komponentu, lai tie pilnībā darbotos, kas abus materiālus padara vienādus. Pašlaik daudzi jaunuzņēmumi strādā pie šīs tehnoloģijas attīstības - ir iespējams, ka 2020. gados cilvēce izies no silīcija laikmeta un nonāks galija nitrīda laikmetā.
Vasilijs Makarovs
