Dado que cada vez más fabricantes de teléfonos móviles lanzan el cargador rápido de nitruro de galio, ¿qué es un cargador rápido de GaN? Un cargador de nitruro de galio es el dispositivo central de un cargador tan rápido para teléfonos inteligentes, computadoras portátiles, etc.Chip de FET de GaN, que puede ofrecer PAM-XIAMEN. Los cargadores de nitruro de galio tienen las características de tamaño pequeño, alta eficiencia y baja generación de calor, lo que permite la carga rápida de teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y otros dispositivos de energía.
¿Por qué el cargador fabricado con el chip GaN FET es más rápido que el tradicional? Las razones se analizan en base al material de nitruro de galio de la siguiente manera:
1. Propiedades superiores del material de nitruro de galio para el cargador rápido de nitruro de galio
El nitruro de galio (GaN) es un material semiconductor compuesto de nitrógeno y galio. Debido a que la banda prohibida de nitruro de galio es superior a 2,2 eV, también se denomina material semiconductor de banda ancha ancha y también se denomina material semiconductor de tercera generación. Los cargadores rápidos de GaN tienen una potencia de salida más fuerte y un tamaño más pequeño, son docenas de veces la relación característica de potencia de los dispositivos de silicio ordinarios. GaN es un material revolucionario para semiconductores de potencia en el futuro.
En comparación con el material de silicio, las propiedades del material de nitruro de galio son principalmente las siguientes:
- El ancho de banda prohibido es 3 veces mayor;
- La intensidad del campo de ruptura es 10 veces mayor;
- La velocidad de migración de electrones saturados es 3 veces mayor;
- La conductividad térmica del nitruro de galio es 2 veces mayor;
Algunas de las ventajas que aportan estas mejoras de rendimiento son que el nitruro de galio es más adecuado para dispositivos de potencia de alta potencia y alta frecuencia, como el cargador rápido de nitruro de galio, con un volumen menor y una mayor densidad de potencia.
2. Aplicaciones de nitruro de galio
El nitruro de galio es una sustancia que no existe en la naturaleza y se sintetiza de forma completamente artificial. El nitruro de galio no tiene estado líquido, por lo que el método de Czochralski del proceso de producción de silicio monocristalino no se puede utilizar para extraer el monocristal de GaN, que se puede sintetizar puramente por reacción de gas. Debido al largo tiempo de reacción, la baja velocidad, muchos subproductos de reacción, los exigentes requisitos de los equipos, la tecnología compleja de GaN para el crecimiento y la productividad extremadamente baja, los materiales monocristalinos de nitruro de galio son extremadamente difíciles de obtener. Por lo tanto, en aplicaciones comerciales, se utilizan más las obleas heteroepitaxiales de nitruro de galio.
2.1 Aplicación típica de la oblea epitaxial de GaN en el cargador de energía
El crecimiento de nitruro de galio sobre un sustrato de nitruro de galio monocristalino se denomina homoepitaxial, y el crecimiento de nitruro de galio sobre un sustrato de otros materiales se denomina oblea heteroepitaxial. En la actualidad, el nitruro de galio sobre zafiro, el nitruro de galio sobre carburo de silicio, el nitruro de galio sobre oblea de silicio son las principales obleas heteroepitaxiales de nitruro de galio.
Entre ellos, GaN sobre zafiro solo se puede usar para fabricar LED; GaN en Si se puede utilizar para fabricar dispositivos de potencia (por ejemplo, cargador de potencia de GaN) y radiofrecuencia de baja potencia; GaN en SiC se puede utilizar para fabricar LED de alta potencia, dispositivos de potencia y chips de radiofrecuencia de alta potencia. El cargador de teléfono de nitruro de galio es una aplicación típica deGaN FET basado en sustrato de silicio.
2.2 Descripción detallada de las aplicaciones principales
Por tanto, hay tres campos de aplicación más importantes para la oblea de nitruro de galio, a saber, el campo optoelectrónico, el campo de potencia (especialmente el cargador rápido) y el campo de radiofrecuencia. Más detalles, consulte la hoja de datos:
| Principales aplicaciones de los materiales GaN | Dispositivo optoelectrónico | Diodo emisor de luz (LED) | Iluminación de semiconductores, comunicación de luz visible, iluminación inteligente, salud de la luz, etc. |
| Láser (LD / VCSEL): luz azul-verde, ultravioleta | Azul-verde: pantalla láser, fibra óptica plástica y comunicación submarina, comunicación de red de área local;
Ultravioleta: almacenamiento de alta densidad, impresión sensible a la luz, detección química, transmisión sin línea de visión, litografía láser, etc. |
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| Electrónica de potencia | GaN HEMT | Baja tensión (<1,2 KV): electrónica de consumo;
Media tensión (1.2KV-1.7KV): vehículos de nueva energía, motores industriales, UPS, inversores fotovoltaicos, etc; Alto voltaje (> 1.7KV): energía eólica, tránsito ferroviario, red inteligente, etc. |
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| Dispositivos de radiofrecuencia de microondas | Dispositivos de radiofrecuencia GaN HBT, HEMT | Terminal y estación base de comunicación
Las comunicaciones por satélite Radar Teledetección espacial, etc. |
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| MMIC |
Gracias a la mayor demanda de cargador rápido de nitruro de galio y al avance del GaN basado en Si de PAM-XIAMEN en el campo de la energía, habrá un mayor crecimiento en el chip FET de nitruro de galio para cargador de teléfono en el futuro.
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