Was ist GaN und warum brauchen Sie es?
Galliumnitrid oder GaN ist ein Material, das zunehmend für Halbleiter in Ladegeräten verwendet wird. Es wurde ab den 90er Jahren zur Herstellung von LEDs verwendet und ist auch ein beliebtes Material für Solarzellenanordnungen auf Satelliten. Das Wichtigste an GaN bei Ladegeräten ist, dass es weniger Wärme erzeugt. Weniger Hitze bedeutet, dass Komponenten näher beieinander liegen können, sodass ein Ladegerät kleiner als je zuvor sein kann – und das bei gleichzeitiger Beibehaltung aller Leistungsfähigkeiten und Sicherheitsstandards.
Was macht ein Ladegerät eigentlich?
Wir freuen uns, dass Sie gefragt haben.
Bevor wir uns GaN im Inneren eines Ladegeräts ansehen, werfen wir einen Blick auf die Funktionsweise eines Ladegeräts. Jedes unserer Smartphones, Tablets und Laptops verfügt über einen Akku. Wenn eine Batterie Strom an unsere Geräte überträgt, geschieht tatsächlich eine chemische Reaktion. Ein Ladegerät benötigt elektrischen Strom, um diese chemische Reaktion umzukehren. In der Anfangszeit versorgten Ladegeräte den Akku ständig mit Energie, was zu Überladung und Schäden führen konnte. Moderne Ladegeräte verfügen über Überwachungssysteme, die den Strom verringern, wenn sich die Batterie füllt, wodurch die Möglichkeit einer Überladung minimiert wird.
Die Hitze ist an:
GaN ersetzt Silizium
Seit den 80er Jahren ist Silizium das bevorzugte Material für Transistoren. Silizium leitet Elektrizität besser als bisher verwendete Materialien – etwa Vakuumröhren – und hält die Kosten niedrig, da die Herstellung nicht zu teuer ist. Im Laufe der Jahrzehnte führten technologische Verbesserungen zu der hohen Leistung, die wir heute kennen. Der Fortschritt kann nur bis zu einem gewissen Punkt gehen, und Siliziumtransistoren könnten annähernd so gut sein, wie sie nur sein werden. Aufgrund der Eigenschaften des Siliziummaterials selbst in Bezug auf Wärme- und Stromübertragung können die Komponenten nicht kleiner werden.
GaN ist anders. Es handelt sich um ein kristallähnliches Material, das weitaus höhere Spannungen leiten kann. Elektrischer Strom kann schneller durch Komponenten aus GaN fließen als aus Silizium, was zu einer noch schnelleren Verarbeitung führt. GaN ist effizienter und erzeugt daher weniger Wärme.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 18. Juli 2022
