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 notícia O nitreto de gálio é o silício do futuro

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A indústria eletrônica global tem sido alimentada pelo silício desde o início, mas isso pode mudar em breve. Aparecem lentamente produtos que substituem o silício pelo nitreto de gálio, um material que promete encolher a tecnologia e, ao mesmo tempo, torná-la mais eficiente. Vamos dar uma olhada em um desses produtos para descobrir como o nitreto de gálio pode inaugurar o futuro dos gadgets miniaturizados.

 

 

 

A empresa Anker estreou sua  pequena fonte  , e a empresa está apostanto em seu pequeno tamanho com os componente que não utilizam mais o silício: E sim nitreto de gálio (GaN). É um dos mais recente exemplo do crescente popularidade deste material transparente, como o vidro, que poderá um dia destronar o silício e cortar o uso de energia em todo o mundo.


Durante décadas, o silício tem sido a espinha dorsal da indústria de tecnologia, mas estamos “chegando a um limite teórico de quanto ele pode ser melhorado”, diz Danqing Wang , doutorando na Universidade de Harvard, que realiza pesquisas GaN. Todos os materiais têm um “gap” (lacuna), que está relacionado com o quão bem eles podem conduzir eletricidade.O GaN tem uma abertura de faixa mais larga do que o silício, o que significa que pode sustentar tensões mais elevadas do que o silício, e a corrente pode ser transmitida através do dispositivo de forma mais rápida, diz Martin Kuball , um físico da Universidade de Bristol que lidera um projeto sobre GaN e seu poder em eletrônicos. 


Como resultado, na eletrônica o GaN é muito mais eficientes do que suas contrapartes de silício, e eles perdem menos energia. “Você pode fazer coisas muito pequenas, ou você pode embutir mais GaN na mesma área”, diz Wang. “O desempenho é melhor.” E quando você perde menos energia, isso não só leva ao desenvolvimento de dispositivos de carregamento reduzidos, mas também podemos ter de entregar menos energia ao dispositivo. De acordo com Kuball, substituindo todos os aparelhos eletrônicos atuais com GaN poderiamos potencialmente reduzir o consumo de energia em 10 ou 25 por cento.


Além disso, como o GaN pode sobreviver a temperaturas mais altas do que o silício, isso pode influenciar projetos em ambientes mais complicados. Neste momento, o sistema eletrônico em um carro, por exemplo, são montados longe do motor para evitar o aquecimento que isso proporcionaria, diz Kuball. E o GaN apaga essa restrição e pode abrir novas possibilidades que mudam como os carros são projetados no futuro.


O material tem sido dominante em outra área: lasers e fotônica. O GAN é uma dos poucos materiais que emitem luz azul; ele é usado em Blu-rays para fazer disco de leitura. Ele também é freqüentemente usada em LEDs. A equipe de Wang está fazendo um pequeno lasers GaN do tamanho de um mícron - que é 1 / 100 do tamanho de um cabelo humano e pequeno demais para ver a olho nu - que pode ser usada em microscópios para tornar a investigação mais precisa.


Photonics de lado, por que ainda não substituímos o silício com GaN ainda? 


“Silicio é usado já há bastante tempo”, diz Kuball. “As pessoas estão acostumadas com isso e têm feito dessa forma por um longo tempo, e, obviamente, o que você encontra quando você introduz um novo tipo de material ou eletrônica é que você precisa antes testá-lo até a confiabilidade.” GaN não é um material perfeito, acrescenta Wang, porque alguns métodos de cultivo pode causar defeitos que tornam menos eficazes.


Mas estamos acostumados ao silício. É barato, e todas as técnicas de fabricação já estão configurados para ele. O GaN ainda é um pouco mais caro. “É preciso algum esforço para mudar para o nitreto de gálio”, diz Wang, embora ela ressalte que algumas pessoas estão procurando maneiras de crescer cristais de nitreto de gálio no topo do silício na esperança de tirar proveito das plataformas de produção existentes. Por seu lado, Anker diz que, apesar de o GaN ser mais caro do que o silício hoje, carregadores de GaN precisam de menos componentes do que carregadores de silício, o que torna seu preço competitivo. A empresa espera usar materiais de GaN em outros componentes, incluindo baterias portáteis.


Grandes fabricantes de semicondutores, como Texas Instruments e Nexperia têm programas de pesquisa de GaN, de acordo com Kuball, e não há escassez de startups que trabalham com esta tecnologia. Mesmo assim, ainda temos de ver o verdadeiro impacto da GaN no campo da eletrônica de potência. “Esses pequenos adaptadores são um bom brinquedo, mas onde GaN vai realmente importa é em conversores para carros elétricos e energia fotovoltaica,” Kuball acrescenta. Enquanto isso, “é uma coisa interessante e legal ter algo menor.

 

fonte

 

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