By PURPLELEC | 19 October 2024 | 0 评论
硅时代渐落，氮化镓引领电子创新新纪元
长期以来，硅一直是电子产品制造的首选材料，广泛应用于电脑、智能手机、电视和相机等产品中。硅的崛起得益于金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的广泛应用，这种元件在模拟和数字电路中占据主导地位。硅具有优越的导电电磁特性和实惠的价格，使得利用硅元件快速和广泛生产多种不同类型的电子产品成为可能。
然而，随着摩尔定律的推进，硅的潜在创新性能逐渐放缓，其作为建筑材料的局限性也日益显现。硅制半导体已接近性能顶峰，无法再跟上技术创新的步伐，导致设备性能或功能未能得到显著提升，而成本却保持不变或上升。
在这种情况下，氮化镓（GaN）作为一种新型导电材料应运而生。GaN并非新发现，它已广泛应用于LED等领域，并在2014年因发明该技术而获得诺贝尔奖。随着技术的发展，氮化镓在半导体、射频元件等领域的应用日益广泛，其相对于硅的优势也逐渐显现。
氮化镓具有更高的能源效率、功率密度和开关频率，以及更快的设备速度和更低的成本。这些优势主要源于氮化镓更宽的带隙和更高的导电性能。与硅相比，氮化镓器件能够承受更高的温度和更高的开关频率，从而减少了热量损失和冷却需求，提高了能效和功率密度。同时，氮化镓器件的工作部件更小，使得设备体积更小、更轻、成本更低。
具体来说，氮化镓的能源效率更高，能够承受比硅更高的温度，从而提供更高的能效。其功率密度和开关频率也大大提高，使得基于氮化镓的器件需要更少的冷却材料，并将更多运行功率用于设备本身。此外，氮化镓设备的速度更快，处理能力更强，能够提供更高的性能。在成本方面，氮化镓器件的制造成本更低，器件更轻、密度更低，使得整体成本远低于硅基器件。
因此，氮化镓技术有望成为延续摩尔定律优势的关键材料，推动下一时代的电子创新。随着氮化镓技术的不断发展和应用，基于镓的充电器、无线功率传输等设备将提供更高的性能和更快的充电能力，为人们的生活带来更多便利。虽然硅推动了改变世界的技术发展，但氮化镓的崛起将开启一个全新的技术时代。
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