Wat is GaN en waarom heb je het nodig?

Wat is GaN en waarom heb je het nodig?

Galliumnitride, of GaN, is een materiaal dat steeds vaker wordt gebruikt voor halfgeleiders in laders. Vanaf de jaren '90 werd het gebruikt om LED's te maken, en het is ook een populair materiaal voor zonnecelarrays op satellieten. Het belangrijkste aan GaN als het om laders gaat, is dat het minder warmte produceert. Minder warmte betekent dat componenten dichter bij elkaar kunnen zijn, zodat een oplader kleiner dan ooit tevoren kan zijn, terwijl alle stroommogelijkheden en veiligheidsnormen behouden blijven.

Wat doet een oplader eigenlijk?

We zijn blij dat je het vraagt.

Voordat we naar GaN aan de binnenkant van een oplader kijken, kijken we eerst wat een oplader doet. Al onze smartphones, tablets en laptops hebben een batterij. Wanneer een batterij stroom naar onze apparaten overbrengt, gebeurt er eigenlijk een chemische reactie. Een oplader gebruikt elektrische stroom om die chemische reactie om te keren. Vroeger stuurden laders voortdurend sap naar een batterij, wat kon leiden tot overladen en schade. Moderne laders bevatten bewakingssystemen die de stroom verlagen naarmate een batterij voller raakt, waardoor de kans op overladen tot een minimum wordt beperkt.

De hitte is aan:
GaN vervangt silicium

Sinds de jaren '80 is silicium het materiaal bij uitstek voor transistors. Silicium geleidt elektriciteit beter dan eerder gebruikte materialen, zoals vacuümbuizen, en houdt de kosten laag, omdat de productie ervan niet te duur is. In de loop van de decennia hebben technologische verbeteringen geleid tot de hoge prestaties die we vandaag de dag gewend zijn. De vooruitgang kan slechts zo ver gaan, en siliciumtransistors kunnen bijna net zo goed zijn als ze ooit zullen worden. De eigenschappen van het siliciummateriaal zelf wat betreft warmte- en elektrische overdracht zorgen ervoor dat de componenten niet kleiner kunnen worden.

GaN is anders. Het is een kristalachtig materiaal dat veel hogere spanningen kan geleiden. Elektrische stroom kan sneller door componenten gemaakt van GaN gaan dan silicium, wat tot een nog snellere verwerking leidt. GaN is efficiënter, dus er is minder warmte.