Такий екзотичний матеріал, як нітрид галію (GaN), є перспективним напівпровідником і може знайти застосування в електронних пристроях майбутнього. Він набагато ефективніше кремнію, відзначають дослідники.
У 2013 році Міністерство енергетики США виділив близько $70 млн для вивчення і розробки GaN-приладів. Така щедрість обумовлена перспективою скоротити споживану енергію при впровадженні електроніки на базі GaN-елементів. Підприємство Cambridge Electronics, яка є дітищем Массачусетського технологічного інституту (MIT), заявило про розробку лінійки GaN-транзисторів і силових електронних схем. За підрахунками вчених, нова розробка дозволить скоротити споживану електроенергію в дата-центрах, електромобілях і споживчих пристроях приблизно на 10-20 %.
Більшість сучасних адаптерів живлення використовують кремнієві транзистори, які мають великий опір і при перемиканні виділяють теплову енергію, тим самим знижуючи ефективність роботи. Запропоновані GaN-транзистори мають у десять разів менший опір в порівнянні з кремнієвими аналогами. Крім того, вони мають більш високу швидкість перемикання. Пристрої з такими компонентами можуть бути набагато компактніше. Наприклад, розміри адаптера живлення для ноутбука можна зменшити на дві третіх.
Порівняння характеристик перемикання GaN і MOSFET Спочатку вчені виростили тонкий шар нітриду галію на поверхні основи. Далі експериментально на цей шар накладалися в різних комбінаціях інші матеріали. У результаті дослідникам вдалося знайти таку комбінацію, яка дозволила створити новий тип транзисторів GaN. Крім того, вони подбали і про розробку доступного за ціною техпроцесу. При однаковій собівартості GaN-транзистори в 100 разів краще по продуктивності.
В даний час Cambridge Electronics використовує свої передові транзистори для розробки компактних адаптерів для ноутбуків. Ще одним реалістичним додатком бачиться створення більш досконалої системи живлення дата-центрів Google, Amazon, Facebook і інших гігантів. Ці ЦОД споживають близько 2 % електрики США. GaN-елементи дозволять відчутно знизити енерговитрати, стверджують дослідники.
Залишається сподівається, що ця розробка не затихне і поступово вийде на комерційні рейки.
Прототип найменшого у світі адаптер для ноутбука.