wtorek, 31 maj 2022 14:16

Według polskich naukowców azotek galu może zastąpić półprzewodniki z krzemu

Napisał
Jarosław Tarenko Jarosław Tarenko fot. Newseria Biznes

- W przyszłości azotek galu będzie powszechnie stosowany m.in. w samochodach elektrycznych i stacjach do ich ładowania czy w stacjach bazowych sieci komórkowych najnowszej generacji - mówi agencji Newseria Biznes Kamila Ćwik z Instytutu Mikroelektroniki i Fotoniki, który jest częścią Sieci Badawczej Łukasiewicz.

Azotek galu (GaN) to syntetyczny materiał, który jest znacznie lepszym półprzewodnikiem niż szeroko wykorzystywany obecnie krzem. Już zrewolucjonizował oświetlenie - dziś można go znaleźć w większości żarówek LED-owych - i umożliwił miniaturyzację m.in. ładowarek do smartfonów czy zasilaczy do laptopów. Według naukowców skala jego zastosowań będzie jednak znacznie szersza.

- W naszym instytucie pracujemy z azotkiem galu, ponieważ ma on lepsze parametry elektryczne od krzemu. Urządzenia oparte na azotku galu mogą być mniejsze, mniej się nagrzewać, a co za tym idzie, zużywać mniej prądu - mówi mgr inż. Jarosław Tarenko z Instytutu Mikroelektroniki i Fotoniki. 

GaN w wielu zastosowaniach może zastąpić krzem - najpowszechniej stosowany półprzewodnik.

- Azotek galu to nie przyszłość, to już teraźniejszość. Często nie zdajemy sobie sprawy, że większość urządzeń w naszych domach jest zbudowanych właśnie w oparciu o GaN - mówi Kamila Ćwik, młodszy specjalista w Instytucie Mikroelektroniki i Fotoniki. - Ten związek chemiczny zrewolucjonizował oświetlenie, za co japońscy naukowcy otrzymali Nagrodę Nobla z fizyki w 2014 r. Większość żarówek LED-owych jest dziś zbudowanych ze świecących diod z azotku galu. Zastosowania tego pierwiastka nie ograniczają się jednak tylko do nich. Już teraz tranzystory z azotku galu są stosowane w szybkich ładowarkach do telefonów komórkowych. Być może ktoś zauważył też, że najnowsze zasilacze do laptopów są znacznie mniejsze. To również zasługa azotku galu.

Warszawski instytut rozwija obecnie wiele typów urządzeń elektronicznych opartych na azotku galu. Są to diody i tranzystory np. do zasilaczy, ładowarek czy banków energii, a także tranzystory do zastosowań wojskowych, np. różnego rodzaju radarów.

- Pracujemy również nad detektorami i źródłami promieniowania ultrafioletowego - podkreśla dr inż. Andrzej Taube, lider obszaru przyrządów na bazie GaN w Łukasiewicz - Instytucie Mikroelektroniki i Fotoniki.

W Łukasiewicz - IMiF realizowanych jest wiele projektów dotyczących azotku galu. Jednym z nich jest m.in. projekt EnerGaN, współfinansowany przez NCBR, który dotyczy opracowania nowych typów przyrządów na bazie tego związku chemicznego. Są to np. wertykalne tranzystory, przeznaczone do zastosowania w inteligentnych bankach energii.

- Dzięki zastosowaniu naszych przyrządów inteligentne banki energii mogą być mniejsze, bardziej efektywne, a przede wszystkim mogą być bardziej niezawodne w porównaniu do innych rozwiązań - mówi Andrzej Taube.