GaN คืออะไร และเหตุใดคุณจึงต้องการมัน

GaN คืออะไร และเหตุใดคุณจึงต้องการมัน

แกลเลียมไนไตรด์หรือ GaN เป็นวัสดุที่กำลังเริ่มใช้สำหรับเซมิคอนดักเตอร์ในเครื่องชาร์จ มันถูกใช้เพื่อสร้างไฟ LED เริ่มต้นในยุค 90 และยังเป็นวัสดุยอดนิยมสำหรับแผงโซลาร์เซลล์บนดาวเทียมอีกด้วย สิ่งสำคัญเกี่ยวกับ GaN เมื่อพูดถึงเครื่องชาร์จก็คือมันสร้างความร้อนน้อยลง ความร้อนที่น้อยลงหมายถึงส่วนประกอบต่างๆ สามารถอยู่ใกล้กันมากขึ้น ดังนั้นที่ชาร์จจึงสามารถมีขนาดเล็กลงกว่าที่เคย โดยที่ยังคงความสามารถในการจ่ายไฟและมาตรฐานความปลอดภัยทั้งหมดไว้

เครื่องชาร์จทำหน้าที่อะไรจริงๆ?

เราดีใจที่คุณถาม

ก่อนที่เราจะดู GaN ที่ด้านในของเครื่องชาร์จ เรามาดูกันว่าเครื่องชาร์จทำหน้าที่อะไรก่อน สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต และแล็ปท็อปแต่ละเครื่องของเรามีแบตเตอรี่ เมื่อแบตเตอรี่ถ่ายโอนพลังงานไปยังอุปกรณ์ของเรา สิ่งที่เกิดขึ้นจริงคือปฏิกิริยาทางเคมี เครื่องชาร์จใช้กระแสไฟฟ้าเพื่อย้อนกลับปฏิกิริยาเคมีนั้น ในช่วงแรกๆ ที่ชาร์จจะส่งกระแสไฟไปยังแบตเตอรี่อย่างต่อเนื่อง ซึ่งอาจนำไปสู่การชาร์จไฟเกินและความเสียหายได้ ที่ชาร์จสมัยใหม่มีระบบตรวจสอบที่จะลดกระแสไฟลงเมื่อแบตเตอรี่เต็ม ซึ่งช่วยลดความเป็นไปได้ที่จะเกิดการชาร์จไฟเกิน

ความร้อนเปิดอยู่:
GaN เข้ามาแทนที่ซิลิคอน

นับตั้งแต่ยุค 80 ซิลิคอนเป็นวัสดุที่นิยมใช้สำหรับทรานซิสเตอร์ ซิลิคอนนำไฟฟ้าได้ดีกว่าวัสดุที่ใช้ก่อนหน้านี้ เช่น หลอดสุญญากาศ และช่วยลดต้นทุน เนื่องจากไม่แพงเกินไปในการผลิต ตลอดหลายทศวรรษที่ผ่านมา การปรับปรุงเทคโนโลยีนำไปสู่ประสิทธิภาพสูงที่เราคุ้นเคยในปัจจุบัน ความก้าวหน้าสามารถไปได้ไกลเท่านั้น และทรานซิสเตอร์แบบซิลิกอนก็อาจจะเกือบจะดีเท่าที่ควร คุณสมบัติของวัสดุซิลิกอนเองในแง่ของการถ่ายเทความร้อนและไฟฟ้า หมายความว่าส่วนประกอบต่างๆ จะไม่เล็กลงอีกต่อไป

GaN นั้นแตกต่าง เป็นวัสดุคล้ายคริสตัลที่สามารถนำแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่ามากได้ กระแสไฟฟ้าสามารถผ่านส่วนประกอบที่ทำจาก GaN ได้เร็วกว่าซิลิคอน ซึ่งทำให้การประมวลผลเร็วขึ้นอีก GaN มีประสิทธิภาพมากกว่า จึงมีความร้อนน้อยกว่า