【導(dǎo)讀】氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管可以分立晶體管和單片半橋的形式來供應(yīng)，其性能要比目前最好的商用硅MOSFET好10倍。但是，當(dāng)許多設(shè)備被整合在一起來開發(fā)系統(tǒng)單芯片時(shí)，會(huì)發(fā)生什么事呢？而當(dāng)這種芯片的性能要比硅芯片好上100倍時(shí)，又會(huì)發(fā)生什么事呢？
60年來第一次，有一種新的且性能更佳的半導(dǎo)體技術(shù)在生產(chǎn)時(shí)，會(huì)比與它競(jìng)爭(zhēng)且采用硅的對(duì)手來得便宜。在改善晶體管性能方面，氮化鎵（GaN）已展現(xiàn)出顯著的成果，且它還有以比硅成本更低來生產(chǎn)的能力。由于氮化鎵晶體管可以比之前任何晶體管都來得快的能力來切換更高的電壓和更大的電流，因此帶動(dòng)了一些新的應(yīng)用。它們這些非凡的特性激發(fā)出可以改變未來的新應(yīng)用。但是，這才只是開始。
氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET）可以分立晶體管和單片半橋的形式來供應(yīng)，其性能要比目前最好的商用硅MOSFET好10倍。但是，當(dāng)許多設(shè)備被整合在一起來開發(fā)系統(tǒng)單芯片時(shí)，會(huì)發(fā)生什么事呢？而當(dāng)這種芯片的性能要比硅芯片好上100倍時(shí)，又會(huì)發(fā)生什么事呢？
如果我們往前看5到10年，我們將很容易地看到半導(dǎo)體技術(shù)的轉(zhuǎn)變，將會(huì)如何改變我們?nèi)粘Ｉ畹氖澜纭?/div>
改變太空
在惡劣的環(huán)境下使用的電源轉(zhuǎn)換器，例如太空中，必須要有能耐承受輻射所造成的損害。在電氣性能方面，氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管好40倍，本身能夠承受老化的輻射耐受功率MOSFET（radiation tolerant power MOSFET）的10倍的輻射（與其商業(yè)上的對(duì)手相比，輻射耐受MOSFET的性能明顯差很多）。
SpaceX公司的CEO Elon Musk就將其使命設(shè)定為把物體放到太空中的成本以數(shù)十倍計(jì)的減少幅度降低。隨著GaN技術(shù)被應(yīng)用到衛(wèi)星，我們可以縮小電子設(shè)備的體積尺寸，省去對(duì)屏蔽（shielding）的需求，大幅改善板上酬載（on-board payload）的性能。GaN技術(shù)的出現(xiàn)，再加上SpaceX公司的創(chuàng)新，將改變我們利用空間的方式，加快探索的腳步... 搭起太空移民的舞臺(tái)！
改變電力的使用
今天，我們用電線為愈來愈多需要電力供電的小工具提供電源。我們經(jīng)常隨時(shí)、隨身攜帶這些產(chǎn)品，但正如我們所知道的，它們的電池必須要經(jīng)常頻繁地充電。在2015年，采用GaN技術(shù)的無線充電系統(tǒng)將可以無線的方式來提供能量，為手機(jī)和平板計(jì)算機(jī)充電。在未來5年到10年，因可將薄薄的傳輸線圈整合進(jìn)建筑物的地磚和墻壁中，所以也可一并省去對(duì)墻壁電插座的需求！
當(dāng)一臺(tái)電動(dòng)汽車停在一個(gè)嵌有發(fā)射線圈的樓層時(shí)，就是利用這種相同的技術(shù)來充電，而它們?cè)缫岩M(jìn)使用。目前有一個(gè)正在進(jìn)行中的計(jì)劃，它將把無線充電器嵌進(jìn)到公車站中，在公交車在公車站停留的一分鐘中，便可充足再開一英里的電，而開往下一站。
GaN技術(shù)可以在安全的頻率上實(shí)現(xiàn)高效的電力傳輸，這對(duì)硅晶體管而言，是一件艱難的工作。將GaN技術(shù)帶到更高的電壓和更高的頻率，可以擴(kuò)展無線電力傳輸?shù)木嚯x。
GaN技術(shù)改變醫(yī)療
改變醫(yī)療
技術(shù)的進(jìn)展也帶來了醫(yī)療上長(zhǎng)足的進(jìn)步。在一些領(lǐng)域，像是植入系統(tǒng)、成像、和人造器官等，在技術(shù)上都有重大的發(fā)展，這些都是因?yàn)镚aN技術(shù)的出現(xiàn)而實(shí)現(xiàn)的。
無線充電早已經(jīng)對(duì)植入系統(tǒng)（如心臟泵）的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。成像技術(shù)也以極快的速度在改善！由于采用氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管和集成電路的更小和更有效之檢測(cè)線圈的發(fā)展，而讓MRI機(jī)器的分辨率可以大幅改善。也由于今天的氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管的體積已小到足以放進(jìn)內(nèi)部有微縮成像系統(tǒng)的食用藥錠中，而讓結(jié)腸鏡檢查診斷成為過去式。藉由早期預(yù)警和非侵入性的診斷，這一類的非侵入性的突破可大幅地降低醫(yī)療成本。由于我們把整個(gè)系統(tǒng)整合在一氮化鎵芯片，小型化和影像分辨率進(jìn)一步改善了醫(yī)療照護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，也把醫(yī)療費(fèi)用降下來了。
GaN技術(shù)改變未來
EPC、GaN Systems、Transphorm、及Panasonic等幾家公司正致力于從事擴(kuò)大氮化鎵場(chǎng)效應(yīng)晶體管之間的性能差距，從10倍擴(kuò)大到1000倍。隨著性能的差距擴(kuò)大和GaN技術(shù)被應(yīng)用到更復(fù)雜的集成電路中，它將成為目前不可預(yù)見的應(yīng)用的新的建構(gòu)區(qū)塊。
