消費電子

功率大，空間小，用氮化鎵

從充電系統到5G網路，基於氮化鎵的半導體是移動設備的新熱點。

全球有超過50億人使用手機（資料來源：Digital 2020 - Global Digital Overview），除此還有筆記型電腦、智慧手錶、運動手環和其他層出不窮的移動設備，都需要充電 —— 因此充電器市場是高度動態的。基於寬帶隙半導體的器件使充電器的體積更小，充電速度更快，比傳統矽基充電器的發熱量更低。
傳統矽基半導體的開關頻率僅限於幾百千赫茲，而碳化矽和氮化鎵的開關頻率都達到了兆赫茲範圍。開關頻率的增加有助於我們在設計中使用更小的磁性器件，並減少能量損失。

為電池提供更多電力

氮化鎵半導體在充電器市場的份額正穩步增加。氮化鎵是一種具有寬帶隙的材料，其電子帶隙是矽的三倍，因此可以用更小的晶片處理大電場。氮化鎵的能效比矽高40%，而且在運行中不會產生那麼多熱量。其較高的充電效率允許更多的電力轉移到電池，這意味充電速度大大增加。以一半的尺寸和重量，氮化鎵晶片可以傳輸三倍于傳統矽基技術的能量。使用氮化鎵還可以降低器件和散熱器的成本。比如，小米和聯想已經推出世界上最小的65W充電器，零售價格還比從前最好的矽基充電器低50-75%。

一個充電器，滿足所有需求

如今，氮化鎵器件也可以輕鬆實現所謂的多口充電器。它們的功率輸出高達幾百瓦，可以同時給多個移動設備充電。消費者可以同時為他們的iPhone、iPad和MacBook充電，還比以前快得多。在充電器中使用氮化鎵半導體不僅可以減少充電過程中的能量損失，而且還可以確保將來只需要一個設備就可以為家中的所有移動設備供電。減少多餘的充電器，在減少電子垃圾和節約資源方面也做出了重大貢獻。

在數米之外實現無線充電

打造移動設備充電的 "基礎設施 "，下一步是無線充電。目前該領域有兩種平行競爭的技術。一個是Qi標準，在基於Qi標準的感應式充電中，設備必須直接放在充電器上，能量以100至205KHz之間的低頻率傳輸。一個是諧振技術，主要由AirFuel聯盟推廣。能量以6.78MHz的高頻率傳輸，可以在幾米的相對較長的距離內傳送，預計未來的功率輸出為22W。這項技術還提供了同時為多個設備充電的設施。此時，氮化鎵顯示了它的優勢，特別是與高頻的磁共振技術相結合。它使發射器和接收器的效率更高，並降低了器件成本。在這種情況下，使用氮化鎵製造的充電台也有好處，體積更小，重量更輕，而且由於功率損耗低，表面熱量也會減少。

可靠又低成本的5G基站

未來，移動設備的使用者們不僅會在充電器中發現氮化鎵，這種半導體材料還將在推行5G通信標準時發揮關鍵作用。因為使用氮化鎵創建的5G基礎設施，能滿足性能、效率和低運營成本這三個關鍵要求。

由於熱性能的出眾，氮化鎵半導體可用於操作電壓和功率密度很高的器件，能讓無線電天線陣列提供同等性能的同時，做得更小。這意味著，用氮化鎵器件實現的一個32天線MIMO陣列傳輸的功率，等同于使用傳統技術實現的64天線MIMO陣列。再者，氮化鎵晶片本身也小20%左右。這兩個因素都意味著基站可以更小。

在5G的高頻率下，如3.5GHz，氮化鎵的效率比現有的矽技術高10-15%。在氮化鎵半導體的各種優點中，它的魯棒性和對電離輻射的低敏感度，對控制汽車和工業廠房的網路的穩定性尤其重要。