Puisque de plus en plus de fabricants de téléphones portables lancent le chargeur rapide au nitrure de gallium, qu'est-ce qu'un chargeur rapide GaN ? Un chargeur au nitrure de gallium est que le dispositif de base d'un tel chargeur rapide pour smartphones, ordinateurs portables et etc. adoptePuce GaN FET, qui peut être proposé par PAM-XIAMEN. Les chargeurs au nitrure de gallium présentent les caractéristiques d'une petite taille, d'un rendement élevé et d'une faible génération de chaleur, prenant en charge la charge rapide des smartphones, ordinateurs portables et autres appareils électriques.
Pourquoi le chargeur fabriqué sur une puce GaN FET est plus rapide que le traditionnel ? Les raisons sont analysées sur la base du matériau de nitrure de gallium comme suit :
1. Propriétés matérielles supérieures de nitrure de gallium pour le chargeur rapide de nitrure de gallium
Le nitrure de gallium (GaN) est un matériau semi-conducteur composé d'azote et de gallium. Étant donné que la bande interdite de nitrure de gallium est supérieure à 2,2 eV, il est également appelé matériau semi-conducteur à large bande interdite et également appelé matériau semi-conducteur de troisième génération. Les chargeurs rapides GaN ont une puissance de sortie plus élevée et une taille plus petite, sont des dizaines de fois le rapport caractéristique de puissance des appareils à base de silicium ordinaires. Le GaN est un matériau révolutionnaire pour les semi-conducteurs de puissance du futur.
Par rapport au matériau en silicium, les propriétés du matériau en nitrure de gallium sont principalement les suivantes :
- La largeur de bande interdite est 3 fois plus grande ;
- L'intensité du champ de panne est 10 fois plus élevée ;
- La vitesse de migration des électrons saturés est 3 fois plus élevée ;
- La conductivité thermique du nitrure de gallium est 2 fois plus élevée ;
Certains des avantages apportés par ces améliorations de performances sont que le nitrure de gallium est plus adapté aux dispositifs d'alimentation haute puissance et haute fréquence, comme le chargeur rapide au nitrure de gallium, avec un volume plus petit et une densité de puissance plus élevée.
2. Applications de nitrure de gallium
Le nitrure de gallium est une substance qui n'existe pas dans la nature, et il est complètement synthétisé artificiellement. Le nitrure de gallium n'a pas d'état liquide, de sorte que la méthode Czochralski du processus de production de silicium monocristallin ne peut pas être utilisée pour extraire le monocristal de GaN, qui peut être synthétisé uniquement par réaction gazeuse. En raison du long temps de réaction, de la vitesse lente, des nombreux sous-produits de réaction, des exigences strictes en matière d'équipement, de la technologie GaN complexe pour la croissance et de la productivité extrêmement faible, les matériaux monocristallins de nitrure de gallium sont extrêmement difficiles à obtenir. Par conséquent, dans l'application commerciale, les plaquettes hétéroépitaxiales de nitrure de gallium sont plus utilisées.
2.1 Application typique de la plaquette épitaxiale GaN dans le chargeur de puissance
La croissance de nitrure de gallium sur un substrat de nitrure de gallium monocristallin est appelée homéoépitaxie, et la croissance de nitrure de gallium sur un substrat d'autres matériaux est appelée plaquette hétéroépitaxiale. A l'heure actuelle, le nitrure de gallium sur saphir, le nitrure de gallium sur carbure de silicium, le nitrure de gallium sur plaquette de silicium sont les principales plaquettes hétéroépitaxiales de nitrure de gallium.
Parmi eux, le GaN sur saphir ne peut être utilisé que pour fabriquer des LED ; GaN sur Si peut être utilisé pour la fabrication de dispositifs d'alimentation (par exemple, chargeur d'alimentation GaN) et de fréquences radio de faible puissance ; GaN sur SiC peut être utilisé pour fabriquer des LED haute puissance, des dispositifs d'alimentation et des puces radiofréquence haute puissance. Le chargeur de téléphone au nitrure de gallium est une application typique deGaN FET à base de substrat de silicium.
2.2 Description détaillée des principales applications
Ainsi, il existe trois domaines d'application plus importants pour les plaquettes de nitrure de gallium, à savoir le domaine optoélectronique, le domaine de l'alimentation (en particulier le chargeur rapide) et le domaine des radiofréquences. Plus de détails s'il vous plaît se référer à la fiche technique:
| Principales applications des matériaux GaN | Appareil optoélectronique | Diode électroluminescente (LED) | Eclairage semi-conducteur, communication par la lumière visible, éclairage intelligent, santé de la lumière, etc. |
| Laser (LD/VCSEL) : lumière bleu-vert, ultraviolet | Bleu-vert : affichage laser, fibre optique plastique et communication sous-marine, communication en réseau local ;
Ultraviolet : stockage haute densité, impression photosensible, détection chimique, transmission sans visibilité directe, lithographie laser, etc. |
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| Electronique de puissance | GaN HEMT | Basse tension (<1.2KV) : électronique grand public ;
Moyenne tension (1,2KV-1,7KV) : véhicules à énergies nouvelles, moteurs industriels, UPS, onduleurs photovoltaïques, etc. Haute tension (>1.7KV) : éolien, transit ferroviaire, smart grid, etc. |
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| Dispositifs de radiofréquence à micro-ondes | Appareils à radiofréquence GaN HBT, HEMT | Station de base et terminal de communication
Communications par satellite Radar Télédétection spatiale, etc. |
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| MMIC |
Grâce à la demande accrue de chargeurs rapides au nitrure de gallium et à la percée du GaN à base de Si de PAM-XIAMEN dans le domaine de l'alimentation, il y aura une croissance plus importante des puces FET au nitrure de gallium pour chargeur de téléphone à l'avenir.
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