Era teknologi silikon akan segera berakhir, memberi jalan bagi "bahan masa depan" baru - galium nitrida!
Anker baru-baru ini meluncurkan catu daya mungilnya yang baru. Menurut pihak perusahaan, kecilnya ukuran perangkat tersebut disebabkan komponen yang digunakan sebagai pengganti silikon, yaitu gallium nitride (GaN). Semakin populernya bahan transparan seperti kaca ini menunjukkan bahwa suatu hari nanti mungkin mengungguli silikon dan mengurangi konsumsi energi di seluruh dunia.
Silikon telah menjadi tulang punggung industri teknologi selama beberapa dekade, tetapi kami telah "mencapai batas teoretis tentang seberapa banyak hal itu dapat ditingkatkan," kata Dan Qing Wang, Ph. D. di Harvard, yang melakukan penelitian tentang GaN. Semua bahan memiliki apa yang disebut area "terlarang", konsekuensi langsung dari seberapa baik mereka dapat menghantarkan listrik, katanya. Gallium nitride memiliki lebih banyak energi daripada silikon, yang berarti akan mampu menahan tegangan yang lebih tinggi dan arus akan dapat melewati perangkat dengan kecepatan yang lebih tinggi. Ini dibahas oleh Martin Kuball, fisikawan di Universitas Bristol yang memimpin proyek energi GaN.
Hasilnya, GaN jauh lebih efisien daripada rekan silikonnya, yang juga memungkinkan perangkat yang lebih kecil berdasarkan itu. Ini dapat membantu tidak hanya mengurangi pengisi daya, tetapi juga membuat sistem menggunakan lebih sedikit energi. Mengganti semua elektronik modern dengan GaN berpotensi mengurangi konsumsi daya hingga 10 atau 25 persen, kata Cuball.
Selain itu, galium nitrida tahan terhadap suhu tinggi dengan lebih baik, sehingga cocok untuk digunakan di lingkungan yang sangat korosif. “Di mobil modern, semua komponen elektronik terletak jauh dari mesin untuk menghindari panas berlebih, tapi itu bisa diperbaiki,” kata Cuball.
Ngomong-ngomong, bahan ini telah lama dominan di bidang produksi lain - di fotonik. Secara khusus, galium nitrida yang merupakan sumber "cahaya biru" yang digunakan untuk membaca cakram Blu-ray. Laser kecil setebal mikron (1/100 ketebalan rambut manusia) sudah dapat digunakan untuk membuat mikroskop generasi baru.
Jadi mengapa tidak mengganti silikon dengan GaN saja? Jawabannya sederhana - industri kolosal yang telah memproduksi teknologi berbasis silikon selama satu dekade. Transisi global seperti itu tidak dapat dicapai dalam semalam. Selain itu, material baru harus terus diuji keandalannya. Wang mencatat bahwa galium nitrida memiliki titik lemahnya, dan penting untuk menyelidiki semuanya sebelum memulai produksi massal pembawa berbasis nitrida.
Video promosi:
Pakar Anker memastikan bahwa meskipun silikon lebih murah daripada GaN, pengisi daya yang didasarkan pada GaN membutuhkan lebih sedikit komponen untuk berfungsi penuh, yang membuat kedua bahan sama. Saat ini banyak startup yang sedang mengerjakan pengembangan teknologi ini - tidak menutup kemungkinan di tahun 2020-an umat manusia akan muncul dari era silikon dan memasuki era gallium nitride.
Vasily Makarov
