Нитрид галлия (GaN) представляет собой полупроводниковый материал с широкой запрещенной зоной, полученный из галлия и азота.
Используемый в светодиодах с 1990-х годов, он известен своей прочной гексагональной кристаллической структурой и может выдерживать более сильные электрические поля при более компактном форм-факторе по сравнению с кремнием, что обеспечивает более быстрое переключение.
Первое зарядное устройство GaN от Apple было для 16-дюймового MacBook Pro в 2021 году, и если у вас есть iPhone 15, вы, вероятно, используете зарядное устройство GaN.
Измерение условий внутри реактора
Оказывается, GaN может оказаться даже более впечатляющим, чем считалось ранее. Датчики, используемые для контроля системы охлаждения ядерного реактора, обычно имеют проблемы с точностью из-за радиации. Исследователь Национальная лаборатория Окриджа Министерства энергетики (ORNL) обнаружили, что объединение датчиков с высокопроизводительной электроникой на основе GaN решило проблему.
Группа исследования материалов ORNL обнаружила, что GaN-транзистор рядом с активной зоной ядерного реактора в Университете штата Огайо продолжает работать. «Мы показываем, что она идеальна для этой нейтронной среды», — сказал Кайл Рид, старший научный сотрудник ORNL. Это достижение важно для атомных электростанций, где ранний мониторинг состояния может предотвратить отказы оборудования и отказы реакторов.
В настоящее время обработка данных датчиков основана на кремниевой электронике, подключаемой длинными кабелями, что вносит шум и снижает точность. «Наша работа делает условия измерений в работающем ядерном реакторе более надежными и точными», — отметил Рид.
Исследователи из ORNL облучали GaN-транзисторы в течение трех дней при температуре до 125 градусов Цельсия. Примечательно, что они выдержали такие условия и выдержали как минимум в 100 раз большую дозу радиации, которую могли выдержать обычные кремниевые устройства.
Микрореакторы, которые производят меньшую мощность, но требуют компактных и надежных компонентов, могут извлечь выгоду из GaN-транзисторов и потенциально использоваться в таких местах, как военные базы или зоны стихийных бедствий.
Хотя GaN коммерчески доступен уже около десяти лет, его потенциал все еще остается неиспользованным. «Мы открываем различные дополнительные возможности для использования нитрида галлия, чтобы мы могли создать более соответствующий рыночный спрос на инвестиции, исследования и развитие рабочей силы для подклассов электроники, выходящих за рамки потребительского класса», — сказал Рид.
Больше от TechRadar Pro
