千亿体育登录_GaN、SiC功率元件带来更轻巧的世界

众人皆知，由于半导体制程的大大磨练，数位逻辑晶片的电晶体密度大大升高，运算力大大强化，使运算的获得越来越低廉，也越来越轻巧，运算力低廉的代表是微电脑、个人电脑，而轻巧的顺利代表则是笔电、智慧型手机、平板。　　　　GaN、SiC、Si电源配接电路较为图　　不过，难免不论摩尔定律（MoorsLaw）能否持续下去，有些电子系统的轻巧度仍待改良提高，例如笔电外出常常要带着一个厚实占到体积的电源配上接器（PowerAdapter，又称变压器，但变压器仅有是整个配上接器中最主要的一个零件），而办公居家用的桌上型监视器（Monitor）也有类似于的情形，只是不外带，但仍然占到体积。

　　电源配接电路之所以占到体积、重量，部分原因在于功率电源、切换器（Switch）是以矽（Si）材打造出，由于今日半导体制程技术的主流大宗（数位逻辑电路）为矽，为了尽量延用现行技术与设备等借此降低成本，因而功率元件的材料也采取矽。　　然而以矽材做成的功率元件，其技术展现出受到限制，若期望矽材的功率电源忍受更大的功率运作，则元件体积必需增大，进而使整个电源、电力系统减小减重。另外，矽材也无法在更高频率转换运作，转换频率若能提高，也能增大元件体积。

　　因此，近年来功率半导体业者更加大力于其他材料的技术发展，目前以氮化镓（GaN）、碳化矽（SiC）最不受注目，前者有较矽为低的转换频率，后者有较矽为低的功率承受能力，若GaN、SiC功率半导体晶片（MOSFET、IGBT）的技术更加成熟期，以及更加低廉普及，整个世界将不会大有所不同。　　首先，各位最可见的笔电、桌上型监视器的大大外挂电源配上接器将变大，甚至有机会几乎限到电子产品本体内，使装载更加便捷，或让环境更加简练。再者，桌上型电脑的电源供应器也可以增大，某种程度有助小体积、轻巧化，资料中心（Datacenter）内的伺服器，其电源供应器一样能增大，使完全相同面积的机房、完全相同容积的机柜，可以放进更加多台伺服器。　　类似于的，电动机车、油电混合车也某种程度获益，例如丰田（Toyota）的长销车种Camry，其油电混合版的概念车已尝试转用SiC功率元件，如此其能源效率有望提高10%，车体省下更加多体积，车身也可以减低若干重量。

　　还有，许多建筑楼上架设的手机基地台可是不吃电怪兽，基地台（大陆称作基站，日本称作基地局）的运起到的多是与冷气机完全相同的220V电压，将数十、数百瓦电力打到空气中，能量在空气路径的传送过程中大大波动减弱，最后黯淡的信号到每支手机上。因此，采取新材料的功率元件也能提高基地台体积、重量、能源效率。

　　另外，随着行动通信从4G、B4G（Beyond4G）到5G，无线频率也越来越低，GaN功率元件具有10GHz～100GHz运作频率（日本称作动作周波数）的提高创造力，这是Si、SiC无法匹敌的。　　SiC虽容易超过10GHz以上运作、转换频率，但功率承受力一般低于Si、GaN，将合适在大功率场合中应用于，电动机车、油电混合车等仅有为其小儿科应用于，更大的应用于包括电网电力设施、电气化铁路与火车、工控系统。

　　持续伸延下去，包括无人车、无人机（UAV/Drone）、机器人等也一样受益，普遍而言所有用电产品都有可能受益，或诸多高频无线通信也都将受益，如此将描写不完了。　　由此可知，过往SteveJobs常言的转变世界，就是指人机介面的角度上新的考究，使人们较有机会疏远与用于电子产品（此方面有部分助力也来自崇拜、饥饿行销），而GaN、SiC材料的功率半导体，就是指产业的根基展开转变，世界也某种程度不受转变，但有所不同的是，人们将在无形、容易察觉到下，享用到更加短小轻巧的益处。

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