韓媒etnews報(bào)導(dǎo)顯示，自駕車(chē)和電動(dòng)車(chē)蓬勃發(fā)展，能在極端環(huán)境下控制電流的功率半導(dǎo)體備受矚目。GaN和碳化硅（silicon carbide，簡(jiǎn)稱(chēng)SiC）是少數(shù)符合此種條件的半導(dǎo)體材料，其中以GaN為基礎(chǔ)的功率半導(dǎo)體最受注意，被視為“次世代的功率半導(dǎo)體”。
有鑒于此，日本經(jīng)產(chǎn)省準(zhǔn)備資助日企和大學(xué)，發(fā)展耗電量更低的次世代半導(dǎo)體，預(yù)計(jì)明年將撥款2,030萬(wàn)美元，未來(lái)5年共計(jì)斥資8,560萬(wàn)美元。日方補(bǔ)助鎖定研發(fā)GaN材料的企業(yè)，GaN半導(dǎo)體能降低耗電。
日本是全球第一個(gè)研發(fā)GaN的國(guó)家，政府鼎力相挺，讓在該國(guó)全球市場(chǎng)享有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。半導(dǎo)體材料是日本的強(qiáng)項(xiàng)，日方打算支持相關(guān)企業(yè)，研發(fā)能減少耗電的半導(dǎo)體材料，借此超越對(duì)手。日本經(jīng)產(chǎn)省相信，2020年代末期，日企將開(kāi)始供給以GaN為基礎(chǔ)的半導(dǎo)體，用于資料中心、家電、汽車(chē)等。如果GaN取代現(xiàn)今廣泛使用的硅，每年可以減少1,440萬(wàn)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(bào)導(dǎo)，英國(guó)布里斯托大學(xué)（University of Bristol）物理學(xué)家Martin Kuball表示，所有材料都有“能隙”（band gap），也就是傳導(dǎo)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(guò)。
正是如此，以GaN為基礎(chǔ)的半導(dǎo)體，比會(huì)硅半導(dǎo)體更有效率、耗電也較少。哈佛大學(xué)博士候選人Danqing Wang說(shuō)：“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(wú)法承受過(guò)高溫度，汽車(chē)內(nèi)的電子元件必須遠(yuǎn)離引擎，避免過(guò)熱。GaN比硅更能承受高溫，能去除此一限制，開(kāi)啟汽車(chē)設(shè)計(jì)的無(wú)窮可能。
