氮化镓是未来的硅？

Anker在前段时间推出了旗下第一款基于氮化镓的充电器PowerPort Atom PD，它最大的特点是在近乎30W的功率下仍然只有苹果绿点充电器大小，并且使用的元件不是硅，而是我们很少听说过的氮化镓GaN。

在Anker推出氮化镓电源之前，曾经有数家厂商有量产氮化镓电源的想法，但最终因为产能和设计等诸多原因临阵变卦。在数十年来，硅一直处在行业支柱的地位，但随着硅极限被逐步逼近，行业已经开始试图寻找更合适的替代品，氮化镓就是其中之一。

新材料寻找时候，往往会偏向于寻找宽带隙的材质。带隙指的是导带的最低点和价带的最高点的能量之差，带隙越大，电子由价带被激发到导带越难，本征载流子浓度就越低，电导率也就越低，因此也更适合变成半导体元件。

相对硅，氮化镓拥有跟宽的带隙，宽带隙也意味着，氮化镓能比硅承受更高的电压，拥有更好的导电能力，并且可以承受比硅更高的电压。简而言之，相同体积下，氮化镓比硅的效率高出不少。

因此，氮化镓的电子产品效率会远高于硅电子产品，并且能耗更低，体积更小。如果氮化镓替换现在所有电子设备，可能会让电子产品的用电量再减少10%或者25%。

氮化镓还可以比硅更容易在高温环境中存活下来，它可以应付更复杂的环境设计。举个栗子，车载ECU往往需要远离发动机，并加装额外的散热装备。但是基于氮化镓的车载ECU可能不需要考虑这么多，甚至可以和发动机捆绑以节省成本，驱动汽车设计进一步升级。

氮化镓甚至可以会影响到激光和光子学领域。目前氮化镓是少数能够发出蓝光的材料之一，它可以成为蓝光光头，也可以是LED的制作材料。目前已经有设计团队开始着手研发基于氮化镓的激光发生器，尺寸仅为人类头发的1/100，并运用到显微镜上。

但氮化镓也并非十项全能，新型材料被运用到电子产品需要一定时间验证其可靠性，特别是基于硅的电子元件已经被广泛应用，想要短时间内替换成氮化镓也不太现实。并且氮化镓的造价并不便宜，产能有限，想短时间普及不太可能。

目前为止，包括德州仪器、安世半导体、松下在内的大型半导体制造商都展开了氮化镓研究项目，只可惜应用于消费数码产品的氮化镓仍在起步阶段，并且可能会先在电动汽车、光伏发电转换上率先发力。但无论如何，氮化镓能给电子产品带来更小的体积和更高的效能，光凭这一点就非常值得期待。