نیترید گالیم؛ ماده‌ای که می‌تواند دنیای الکترونیک و مخابرات را متحول می‌کند

سیلیکون قلب بسیاری از دستگاه‌های الکترونیکی است. سیلیکون نیمه‌رسانا یا ماده‌ای است که می‌تواند یک مسدودکننده یا هادی باشد و این خاصیت قابل توجه باعث شده تبدیل به قلب ترانزیستورها شود، اما شاید «نیترید گالیم» در آینده جای آن را بگیرد.

سیلیکون تنها ماده نیمه‌رسانا در جهان نیست و مواد دیگری با خواص مشابه وجود دارند که نه تنها امکان ساخت گجت‌های سریع‌تر را فراهم می‌کنند، بلکه مصرف انرژی کمتری نیز دارند. یکی از ماده‌ها، نیترید گالیم (GaN) است که اخیرا مورد توجه قرار گرفته و می‌تواند در طیف وسیعی از محصولات مورد استفاده قرار بگیرد.

شاید شما اطلاعی از این ماده نداشته باشید، ولی بدون شک با آن روبه‌رو شده‌اید. این ماده هسته چراغ‌های LED آبی رنگ را تشکیل می‌دهد که اگر با فسفر زرد جفت شود، رنگ سفید تولید می‌کند. این خاصیت تولید سیستم نورپردازی LED، پنل‌های تلویزیون‌ها و نمایشگرهای micro-LED را در پی دارد.

با وجود این کاربردها به گزارش Engadget، محققان اخیرا در حال بررسی نیترید گالیم در زمینه‌های دیگر هستند. این ماده می‌تواند برای ساخت الکترونیک قدرت بسیار بهینه، مدارهای موجود در دستگاه یا شارژر که الکتریسیته را به ولتاژ قابل استفاده تبدیل می‌کند، مورد استفاده قرار بگیرد. برخی دانشمندان امیدوارند این ماده در نهایت به عملکردی بهتر از سیلیکون دست پیدا کند.

نیترید گالیم شاید باعث انقلاب در دنیای الکترونیک، مخابرات و حتی سفرهای فضایی شود. برخی پیشرفت‌ها پیرامون این ماده سرعت بالایی دارند که برای مثال می‌توان به شناسایی نور LED سفید رنگ مبتنی بر GaN بدون نیاز به فسفر اشاره کرد، کشفی که می‌تواند باعث تغییرات گسترده در نورپردازی شود.

محققان توانسته‌اند با استفاده از این ماده، شارژرهای کوچک اما با قدرت بالا تولید کنند که همین موضوع می‌تواند باعث قرارگیری شارژر درون دو شاخه دستگاه شود یا اینکه مدار تبدیل الکتریسیته داخل دستگاه‌های کوچک قرار بگیرد. دیتاسنترها یکی از بزرگترین مصرف‌کنندگان برق در جهان محسوب می‌شوند که با استفاده از نیترید گالیم می‌توان مصرف آن‌ها را کاهش داد و با توجه به تولید گرمای کمتر، نیاز به سیستم‌‌های خنک‌کننده قدرتمند کاهش پیدا می‌کند.