韓媒etnews報導顯示，自駕車和電動車蓬勃發(fā)展，能在極端環(huán)境下控制電流的功率半導體備受矚目。GaN和碳化硅（silicon carbide，簡稱SiC）是少數(shù)符合此種條件的半導體材料，其中以GaN為基礎的功率半導體最受注意，被視為“次世代的功率半導體”。
有鑒于此，日本經(jīng)產(chǎn)省準備資助日企和大學，發(fā)展耗電量更低的次世代半導體，預計明年將撥款2,030萬美元，未來5年共計斥資8,560萬美元。日方補助鎖定研發(fā)GaN材料的企業(yè)，GaN半導體能降低耗電。
日本是全球第一個研發(fā)GaN的國家，政府鼎力相挺，讓在該國全球市場享有競爭優(yōu)勢。半導體材料是日本的強項，日方打算支持相關企業(yè)，研發(fā)能減少耗電的半導體材料，借此超越對手。日本經(jīng)產(chǎn)省相信，2020年代末期，日企將開始供給以GaN為基礎的半導體，用于資料中心、家電、汽車等。如果GaN取代現(xiàn)今廣泛使用的硅，每年可以減少1,440萬噸的二氧化碳排放。
GaN的能隙比硅寬，耗電少耐高溫
為何各方看好GaN？The Verge 2019年初報導，英國布里斯托大學（University of Bristol）物理學家Martin Kuball表示，所有材料都有“能隙”（band gap），也就是傳導電流的能力。GaN的能隙比硅更寬，能承受更高的電壓、電流也能更快通過。
正是如此，以GaN為基礎的半導體，比會硅半導體更有效率、耗電也較少。哈佛大學博士候選人Danqing Wang說：“可以把東西做得很小，或在同一區(qū)域塞入更多的GaN，表現(xiàn)卻更好。”一旦電力損失減少，不只能縮小充電裝置的體積，用電量也更少。Kuball指出，現(xiàn)今的電子產(chǎn)品若全數(shù)改用GaN，耗電可望減少10%、甚至25%。
此外，硅無法承受過高溫度，汽車內(nèi)的電子元件必須遠離引擎，避免過熱。GaN比硅更能承受高溫，能去除此一限制，開啟汽車設計的無窮可能。
