数十年来，硅一直是半导体科技的基石，但是许多专家认为硅的发展来到极限，氮化镓（Gallium nitride，简称 GaN）有望取而代之。日本-砸钱相挺，相信以 GaN 为基础的半导体，将在 2020 年代后期上市。
韩媒 etnews 9 月 29 日报导，自驾车和电动车蓬勃发展，能在极端环境下控制电流的功率半导体备受瞩目。GaN 和碳化硅（silicon carbide，简称 SiC）是少数符合此种条件的半导体材料，其中以 GaN 为基础的功率半导体最受注意，被视为“次世代的功率半导体”。
有鉴于此，日本经产省准备资助日企和大学，发展耗电量更低的次世代半导体，预计明年将拨款 2,030 万美元，未来 5 年共计斥资 8,560 万美元。日方补助锁定研发 GaN 材料的企业，GaN 半导体能降低耗电。
日本是全球第一个研发 GaN 的国家，-鼎力相挺，让在该国全球市场享有竞争优势。半导体材料是日本的强项，日方打算支持相关企业，研发能减少耗电的半导体材料，借此超越对手。日本经产省相信，2020 年代末期，日企将开始供给以 GaN 为基础的半导体，用于资料中心、家电、汽车等。如果 GaN 取代现今广泛使用的硅，每年可以减少 1,440 万吨的二氧化碳排放。
GaN 的能隙比硅宽，耗电少耐高温
为何各方看好 GaN？The Verge 2019 年初报导，英国布里斯托大学（University of Bristol）物理学家 Martin Kuball 表示，所有材料都有“能隙”（band gap），也就是传导电流的能力。GaN 的能隙比硅更宽，能承受更高的电压、电流也能更快通过。
正是如此，以 GaN 为基础的半导体，比会硅半导体更有效率、耗电也较少。哈佛大学博士候选人 Danqing Wang 说：“可以把东西做得很小，或在同一区域塞入更多的 GaN，表现却更好。”一旦电力损失减少，不只能缩小充电装置的体积，用电量也更少。Kuball 指出，现今的电子产品若全数改用 GaN，耗电可望减少 10%、甚至 25%。
此外，硅无法承受过高温度，汽车内的电子元件必须远离引擎，避免过热。GaN 比硅更能承受高温，能去除此一限制，开启汽车设计的无穷可能。
（本文由 MoneyDJ新闻 授权转载；首图来源：Opto-p / Public domain）
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