氮化镓是什么半导体材料?应用有哪些?

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氮化镓是半导体材料,相信很多人都不是很了解它,但是它在智能手机领域应用极其广泛,那么氮化镓是什么呢?它有哪些应用范围呢?接下来小编为大家讲解。

氮化镓是什么?

氮化镓(GaN)是一种具有半导体特性的化合物,是由氮和镓组成的一种宽禁带半导体材料,与碳化硅(SiC)并称为第三代半导体材料的双雄。GaN具有更宽的“带隙(band-gap)”,因此与硅基电子产品相比具有许多优势。带隙本质上衡量的是能量通过材料的难易程度。具有禁带宽度大、击穿电场高、饱和电子速率大、热导率高、化学性质稳定和抗辐射能力强等优点,成为高温、高频、大功率微波器件的首选材料之一。其目前主要用于功率器件领域,未来在高频通信领域也将有极大应用潜力。

氮化镓的应用范围

1、氮化镓技术与军事应用

当前军事与航天领域是氮化镓技术最大的市场。最早就是在美国国防部的推动下,开始了氮化镓技术的研究,慢慢地就行成了现在GaN器件的市场。据统计,军事和航天领域占据了GaN器件总市场的40%,最大应用市场是雷达和电子战系统。之前的爱国者导弹防御系统的雷达是采用的被动电子扫描阵列系统,现在的雷达系统改为了基于GaN技术的主动电子扫描阵列(AESA),基于GaN技术的主动电子扫描阵列将提供给爱国者导弹防御系统360度无死角的雷达搜索制导能力。包括现在的机载火控雷达、弹载导引头、舰载预警防空雷达等等,越来越多的用到了基于GaN技术的相控阵天线系统。

2. 氮化镓技术与民品应用

虽然现在在通信基站里面逐渐有了GaN器件,但要把GaN器件运用在普通手机上,还需要很长的时间。当前爆炸式增长的数据流量,移动通信运营商正在竭力满足。根据瑞典爱立信公司的预测,从2018年至2023年,全球移动通信数据流量以每年45%增长,今后移动通信运营商如不采用GaN技术,有可能将无法满足用户的需求。4.5G技术,移动通信运营商公布新标准LTEAdvancedPro。LTEAdvancedPro4.5G技术最多组合32个载波单元,同时会整合大规模多人多出技术和非授权波段LTE技术。

3、智能手机充电应用

GaN可以缩小充电器的尺寸,同时还可以确保更凉爽,更安全的充电。使用氮化镓材料可将功率从充电器更有效地传递到设备。在高功率设备中,这一点尤为重要。例如,与电话相比,笔记本电脑需要更多的电量来充电,并且常常与大功率砖块混在一起。 GaN可以使笔记本电脑和其他大功率电子设备免费使用较小的充电器。

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