Galyum Nitrik Nedir?
Galyum nitrik (GaN), teknoloji dünyasına 90’larda girmesiyle dikkat çekti. İlk beyaz LED’lerin, mavi lazerlerin ve canlı renkli LED ekranların üretiminde devrim yarattı.
Bugün, GaN, birçok uygulamada silikonu devre dışı bırakma potansiyeline sahip. Silikon üreticileri, silikon transistörlerini geliştirmek için yoğun bir çaba sarf ederken, Galyum nitrik, etkileyici bir alternatif sunuyor.
2006 yılında, GaN üretiminde yapılan atılımlar, Galyum nitrik transistörlerinin silikon muadilleriyle aynı fabrikalarda üretilebilmesini sağladı. Bu da maliyetleri düşürmenin yanı sıra, silikon üreticilerini GaN kullanımını benimsemeye teşvik etti.
GaN, Neden Silikondan Üstündür?
GaN’in silikona göre en büyük avantajı, enerji verimliliğidir. GaN sistemleri bu durumu şöyle açıklıyor:
“Tüm yarı iletken malzemelerin bir enerji aralığı olan bant aralığı vardır. Bu, bir katıda hiçbir elektronun var olamayacağı bir alanı ifade eder. Kısaca, bir bant aralığı, bir katı malzemenin elektriği iletme yeteneği ile ilgilidir. Galyum nitrik, 3.4 eV bant aralığına sahipken, silikonun 1.12 eV bant aralığı vardır. Galyum nitrik’in daha geniş bant aralığı, daha yüksek voltajları ve sıcaklıkları sürdürebilmesini sağlar.”
Başka bir GaN üreticisi olan Efficient Power Conversion Corporation, GaN’in silikonla karşılaştırıldığında, 1.000 kat daha verimli elektron iletimi sağladığını belirtmektedir. Bu da üretim maliyetlerini düşürmektedir.
Bu durum, GaN çiplerinin, silikon olanlardan daha hızlı bir şekilde akım iletebileceği anlamına gelir. Bu da gelecekte daha hızlı işlem kapasitesi anlamına gelebilir. Kısacası, GaN ile üretilen çipler, daha hızlı, daha küçük ve daha enerji verimli olacak. Ayrıca, zamanla silikon çiplerden daha ucuz hale gelecektir.
GaN Şarj Cihazlarının Avantajları Nedir?
Kullanıcılar için GaN şarj cihazlarının en büyük avantajı boyutudur. GaN şarj cihazları genellikle eşdeğer silikon şarj cihazlarından %50 daha küçüktür. Bu, çantaya daha kolay sığmaları ve yer kaplamamaları anlamına gelir. Örneğin, 100W GaN şarj cihazı bazen 5W’lık bir silikon şarj cihazından bile daha küçüktür.
Peki, bu kadar küçük olmasının sebebi nedir? Galyum nitrik, zamanla silikonla karşılaştırıldığında çok daha yüksek voltajları iletebilir. Böylece, GaN sadece akım transferinde daha verimli değil, aynı zamanda daha az enerji kaybı yaşanır. Bu, bileşenlerin enerji aktarımında daha etkili olmasını sağlar ve daha az bileşen gerektirir.
GaN’in kullanımı, daha yüksek geçiş frekanslarıyla daha hızlı kablosuz enerji transferini ve şarj cihazı ile cihaz arasındaki daha geniş “hava boşlukları” gibi diğer avantajlar da sağlamaktadır.
Modern GaN Şarj Cihazları
Anker, GaN şarj cihazlarını benimseyen ilk firmalardan biridir. Şimdi birçok GaN şarj cihazına sahiptir. Ancak yalnız değildir. İşte günümüzde satın alabileceğiniz üç harika GaN şarj cihazı:
Spigen 40W Dual USB-C Şarj Cihazı
Spigen’in bu şarj cihazı, toplamda 45W dışa verebilen çift USB-C bağlantısına sahip. Spigen, bu şarj cihazının piyasadaki çoğu 45W USB-C şarj cihazına göre %40 daha küçük olduğunu söylüyor. Ayrıca, daha serin çalıştığını ve yaklaşık 3.1 kat daha hızlı şarj ettiğini belirtmektedir.
Anker Nano II Şarj Cihazı
Anker’in 65W kapasiteli GaN ile üretilmiş etkileyici bir şarj cihazı mevcut. Bu şarj cihazı, Apple’ın 2020 yılına kadar iPhone’larıyla birlikte sunduğu 5W şarj cihazı ile hemen hemen aynı boyuttadır. Bu da oldukça etkileyici. 65W hızında akıllı telefonlar, tabletler ve hatta dizüstü bilgisayarlar için kullanılabilir.
UGREEN Nexode 100W USB-C Şarj Cihazı
UGREEN, GaN trendine hızlı bir geçiş yaparak Nexode 100W şarj cihazını geliştirdi. Bu cihaz, üç USB-C bağlantı noktasının yanı sıra bir USB-A bağlantı noktasına sahip. Her bir USB-C portu 100W’a kadar şarj edebilir, ancak daha fazla cihaz bağlandığında hız yavaşlayacaktır.
Silikon Şarj Cihazları Neden Vardır?
Her şeyde olduğu gibi, bu durum da maliyetle ilgilidir. Yıllardır silikon kullanarak yarı iletken ürettiğimiz için, maliyeti, şu an için Galyum nitrik üretiminde olduğundan çok daha düşüktür. Ayrıca, şu anda sadece birkaç şarj cihazı üreticisi GaN kullanıyor.
Ancak GaN’a olan talep arttıkça, daha fazla şarj cihazı üreticisinin bu teknolojiye geçiş yapması muhtemeldir. Daha fazla insan, Galyum nitrikin sunduğu özellikleri fark etmeye başlıyor.
GaN Sadece Şarj İçin Mi Kullanılabilir?
Galyum nitrik, sadece şarj ile sınırlı değildir; şu anki etkisini en çok burada gösteriyor. Daha önce de bahsettiğimiz gibi, GaN, 1990’larda LED’lerin üretiminde kullanıldı. Ayrıca, Galyum nitrik bazlı mavi lazerler Blu-ray oynatıcılarda da kullanılıyor. Kısa 405nm dalga boyu sayesinde, bilgilere daha yakın ve hassas bir şekilde erişim sağlıyor. Bu özellik, Blu-ray disklerinin DVD’lere kıyasla daha fazla bilgi depolayabilmesiyle sonuçlandı.
2010’dan beri, GaN bazı askeri uygulamalarda da kullanılmaktadır. Aktif elektronik taranmış dizi radarları sayesinde, ABD Ordusu daha iyi hareket kabiliyeti, daha düşük maliyet ve daha az personel gereksinimi ile sistemler geliştirmiştir.
Galyum nitrik’in, telefonlarınızı veya bilgisayarınızı besleyen yarı iletkenler gibi diğer çiplerde de kullanılabileceğini görebiliriz. Ancak bu, henüz oldukça uzakta; bu geçişin ne zaman gerçekleşeceği ise belirsizdir.
Galyum Nitrik Gelecektir
Galyum nitrik’in avantajlarının silikondan çok daha fazla olduğu açıktır. Şu an için tek engel, üretim maliyetlerinin yüksekliği. Ancak teknoloji endüstrisinin büyük oyuncularının yavaş yavaş GaN’e geçiş yaptığını görmekteyiz.
Örneğin, Apple, Galyum nitrik’i MacBook Pro 16 şarj cihazında kullanmaktadır. Bu, Apple’ın sadece bir şarj cihazıdır ama bu, doğru yönde atılmış bir adımdır.