氮化镓半导体 华为小米都用 带你了解第三代半导体明星材料“氮化镓”

栏目:国内 2021-09-18 20:03:25
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随着移动互联网的发展,手机已经成为人类生活的重要组成部分,渗透到日常生活中。

手机可以给人们的生活和工作带来便利,但是电量越来越不足,每天一次充电甚至多次充电的问题困扰着人们。纵观行业的发展历史,我们可以观察到手机电池的容量也在随着行业的发展而不断增加。

电池技术没有突破,光堆电池容量不是解决方案。自智能手机诞生以来,移动电源一直伴随着手机行业的发展。然而,移动电源也有缺点,但它仍然治标不治本。

随着手机电池容量的增加,充电速度也相应变慢。为了解决手机电量问题,有线快充技术的发展成为了救命稻草,在最短的时间内充电最多的电量。

这两年,我们经常听到一个名词,那就是“氮化镓”。

华为在Mate40系列发布会上也强调了超快充GaN,首次搭载骁龙888的小米11也使用了GaN快充头。这款氮化镓充电器有什么神奇的地方受到大厂商青睐?

什么是GaN

氮化镓是一种化学式为GaN的无机物,是氮和镓的化合物,是一种具有直接能隙的半导体,从1990年开始普遍用于发光二极管。这种化合物在结构上类似于纤锌矿,并且具有高硬度。

氮化镓具有3.4 eV的宽能隙,可用于大功率、高速光电子器件。例如,氮化镓可以用于紫色激光二极管,它可以产生紫色激光,而不使用非线性半导体泵浦的固态激光器。

关于氮化镓

氮化镓材料的应用是目前半导体研究的前沿和热点。它是开发微电子器件和光电子器件的新型半导体材料。与SIC、金刚石等半导体材料一起,被认为是继第一代ge和Si半导体材料、第二代GaAs和InP化合物半导体材料之后的第三代半导体材料。

它具有宽的直接带隙、强的原子键、高的热导率、良好的化学稳定性和强的抗辐射能力,在光电子学、高温大功率器件和高频微波器件等方面具有广阔的应用前景。

氮化镓作为一种新材料,也被称为第三代半导体的核心材料,自然受到各大厂商的青睐。对于快充技术,GaN可以承受比SiC更高的电压,具有更强的导电性。因此,基于氮化镓的充电器可以有更小的变压器和其他电感元件,不仅可以减小尺寸,还可以提高效率,减少发热。

氮化镓的前景

半导体作为科技发展的核心之一,自然是各国科技发展的重中之重。《中国制造2025》是国务院2015年发布的全面部署和推进实施制造强国战略的战略文件,也是我国实施制造强国战略第一个十年的行动计划。

其中,以氮化镓为代表的第三代半导体功率器件被多次提及。未来,新型半导体材料氮化镓将继续扩大应用范围,这也是趋势。

不仅在快充领域,氮化镓还广泛应用于5G通信中小基站的微波射频。作为第三代半导体的核心材料之一,未来它的空范围会更广。

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