不只是充電器！99％的人不知道的事實：氮化鎵技術竟與5G 相關

　　過去的2020年是5G手機大爆發的一年。5G手機無疑為大家帶來了更快的上網體驗，更快的下載速度、低延時，高達10Gps/s的理論峰值速率，比4G手機數據傳輸提升10倍以上，延時更是低至1ms，比4G手機縮短10倍。

　　當然，5G對數據傳輸速度提升，更強的CPU處理性能也對手機的續航能力提出了更高要求。為此，不少手機廠商為5G手機配備更大容量的電池，采用更高的充電功率，并在充電器上引進最新的氮化鎵技術，實現在提高充電器功率的同時，將體積控制得更小巧。

　　而這里其實有一個有趣的事實：

　　這項為5G手機帶來更好充電體驗的氮化鎵技術，其實也在5G技術領域中得以廣泛應用。為什么氮化鎵擁有如此神力？我們先來了解一下它究竟是什么。

什么是氮化鎵

　　氮化鎵是新一代半導體材料。材料對于技術的影響相信大家都知道，比如我們手機的處理器，實際上就是由純凈硅經過最尖端的技術加工而成的。

　　氮化鎵GaN是氮（N）與鎵（Ga）的化合物，在半導體產業里，地位實際上是硅的“替代者”，它比傳統硅有著更多顯著優勢。

　　氮化鎵功率芯片能夠在其獨特的結構中結合更高頻率、高功率密度和高效率優勢，從而比硅的頻率提升至10倍左右。所以行業內普遍認為，氮化鎵功率芯片憑借著前所未有的性能表現，將成為第三次電力電子學革命的催化劑。

氮化鎵在5G通訊的應用

　　氮化鎵GaN相較于傳統硅（Si）元件有著更高的工作頻率。硅元件的切換頻率極限約65~95kHz，再高就可能會造成器件的耗損與不必要的能量消耗。但氮化鎵GaN制作的功率元器件在高頻率階段依舊有非常不錯的效率，并且穩定度也更高。

　　以往，研發人員在航空電子設備、雷達、電子戰干擾器、通信基礎設施設備、衛星、軍事系統、測試和測量儀器儀表以及射頻檢測方面面臨著尺寸、重量和功率的重大需求。

　　而氮化鎵獨有的高頻率特性，能夠讓周邊功率元器件的體積適當減小，這與讓未來的5G基站密度高所需要的特性相符。

　　根據Strategy Analytics預測，RF GaN元件（射頻氮化鎵）的市場規模從2018年起步到未來的2023年，5G通訊設備里，低于6gHz的頻段GaN元件會逐漸成長。

　　未來不管是手機還是筆記本電腦中，使用基于氮化鎵的射頻器件，來收發移動網絡和WiFi信號將會成為普遍現象。

　　而根據法國專業科技產業市場調研機構Yole Développement的估計，氮化鎵GaN可能在射頻功率元件領域達到市場占有率的50％。而如果未來蘋果公司也采用氮化鎵技術，則市場占有率可能會達到93％，一舉成為市場主流。

　　講到這里，相信大家已經能夠感受到氮化鎵技術的革命性了。不過5G畢竟是專業技術，現在大家在談的“氮化鎵”，其實是它的另一處大應用：

氮化鎵在充電器領域的應用

　　說到氮化鎵在充電器領域的應用，不得不提的就是納微半導體。它是業內首家在PD充電器行業大規模量產的公司，讓PD充電器技術革命得以初步實現。

　　納微GaNFast功率芯片它可以提供比傳統硅芯片高100倍的開關速度，同時節省高達40%的能量通過SMT封裝，GaNFast氮化鎵功率芯片實現氮化鎵器件、驅動、控制和保護集成。

　　傳統硅材料在電源行業中應用發展幾十年了，現已到達它的物理極限，發展空間有限。用硅器件設計出來的充電器體積大，效率低，相比氮化鎵不占優勢。

　　氮化鎵材料最早是從發光二極管LED及射頻RF兩大領域進行我們的視線，從2014年開始進入PD充電器的應用領域。

　　氮化鎵功率芯片在尺寸和重量上都比傳統硅有優勢，其體積只有后者的一半。并且隨著氮化鎵技術的鋪開，氮化鎵充電器也有了多變化。