Нитрид галлия превзошел кремний: нас ждет новая эра технологий
Эпоха кремниевых технологий подходит к концу, уступая место новому «материалу будущего» — нитриду галлия!
Компанией
Anker в прошлом году представлен крошечный блок питания. По заверениям
компании, столь малый размер устройства обусловлен компонентом, который
был использован вместо кремния, а именно — нитридом галлия (GaN).
Растущая популярность этого прозрачного, подобного стеклу материала,
говорит о том, что однажды он может превзойти кремний и сократить
потребление энергии во всем мире.
В течение многих десятилетий
кремний был основой технологической индустрии, но мы «достигли
теоретического предела того, насколько его можно улучшить», — говорит
Дан Цин Ван, доктор наук из Гарварда, которая проводит исследования GaN.
По ее словам, у всех материалов есть так называемая «запретная зона» —
прямое следствие того, насколько хорошо они могут проводить
электричество. У нитрида галлия она больше, чем у кремния, а значит он
сможет выдерживать более высокое напряжение и ток сможет проходить через
устройство с большей скоростью. Об этом рассказывает Мартин Кубалл,
физик из Бристольского университета, который возглавляет проект по GaN в
области энергетики.
В результате, GaN намного эффективнее
своих кремниевых аналогов, что также позволяет сократить и размеры
устройств на его основе. С его помощью можно не только уменьшить
зарядные устройства, но и заставить систему потреблять меньше энергии.
По словам Кубалла, замена всей современной электроники на GaN может
потенциально снизить энергопотребление на 10 или 25 процентов.
Кроме
того, нитрид галлия лучше выдерживает высокие температуры, что
позволяет использовать его в весьма агрессивной среде. «В современных
автомобилях все электронные компоненты установлены далеко от двигателя,
чтобы не перегреваться, но и это можно исправить, говорит Кубалл.
Кстати,
этот материал уже давно доминирует в другой области производства — в
фотонике. В частности, именно нитрид галлия служит источником того
самого «синего света», который используется для чтения Blu-ray дисков.
Крошечные лазеры толщиной в микрон (1/100 толщины человеческого волоса)
уже сейчас могут использованы для создания нового поколения микроскопов.
Так почему же нельзя просто заменить кремний на GaN? Ответ
прост — колоссальная индустрия, десятилетие производящая технологии на
кремниевой основе. Такой глобальный переход не может быть осуществлен в
кратчайшие сроки. Кроме того, новый материал постоянно приходится
тестировать на надежность. Ван отмечает, что у нитрида галлия есть и
свои слабые места, и стоит исследовать их все, прежде чем запускать
массовое производство носителей на нитридной основе.
Специалисты
Anker уверяют, что хоть кремний и дешевле GaN, зарядным устройствам на
базе последнего нужно меньше компонентов для полноценного
функционирования, что уравнивает оба материала. В настоящее время многие
стартапы работают над развитием этой технологии — не исключено, что в
20-ых годах человечество выйдет из кремниевой эры и войдет в эру нитрида
галлия.
Материалы публикуемые на "НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ" это интернет обзор российских и зарубежных средств массовой информации по теме сайта. Все статьи и видео представлены для ознакомления, анализа и обсуждения.
Мнение администрации сайта и Ваше мнение, может частично или полностью не совпадать с мнениями авторов публикаций. Администрация не несет ответственности за достоверность и содержание материалов,которые добавляются пользователями в ленту новостей.
Полупроводники - хоть какие - морально устаревшая технология. Они начнут потихоньку уходить уже через 10 лет. И последовательное программирование, где операции совершатся друг за дружкой - ДРЕВНОСТЬ.
Уже есть квантовые компьютеры, и вы про них слышали, но есть и иные, несравненно более мощные.
Да, компьютеры, работающие на новых физических принципах уже есть. Но, электроника, формирующая эти физические новые свойства базируется сейчас на кремнии а,в будущем будет базироваться на галии или там еще на чем-то. Никуда не денешься ни от формирования и обработки сигналов, ни от преобразования и подачи энергии.
