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60年來第一次，有一種新的且性能更佳的半導體技術在生產時，會比與它競爭且采用硅的對手來得便宜。在改善晶體管性能方面，氮化鎵（GaN）已展現出顯著的成果，且它還有以比硅成本更低來生產的能力。由于氮化鎵晶體管可以比之前任何晶體管都來得快的能力來切換更高的電壓和更大的電流，因此帶動了一些新的應用。它們這些非凡的特性激發出可以改變未來的新應用。但是，這才只是開始。 氮化鎵場效應晶體管（FET）可以分立晶體管和單片半橋的形式來供應，其性能要比目前最好的商用硅MOSFET好10倍。但是，當許多設備被整合在一起來開發系統單芯片時，會發生什么事呢？而當這種芯片的性能要比硅芯片好上100倍時，又會發生什么事呢？ 如果我們往前看5到10年，我們將很容易地看到半導體技術的轉變，將會如何改變我們日常生活的世界。 改變太空 在惡劣的環境下使用的電源轉換器，例如太空中，必須要有能耐承受輻射所造成的損害。在電氣性能方面，氮化鎵場效應晶體管好40倍，本身能夠承受老化的輻射耐受功率MOSFET（radiation tolerant power MOSFET）的10倍的輻射（與其商業上的對手相比，輻射耐受MOSFET的性能明顯差很多）。 SpaceX公司的CEO Elon Musk就將其使命設定為把物體放到太空中的成本以數十倍計的減少幅度降低。隨著GaN技術被應用到衛星，我們可以縮小電子設備的體積尺寸，省去對屏蔽（shielding）的需求，大幅改善板上酬載（on-board payload）的性能。GaN技術的出現，再加上SpaceX公司的創新，將改變我們利用空間的方式，加快探索的腳步... 搭起太空移民的舞臺！ 改變電力的使用 今天，我們用電線為愈來愈多需要電力供電的小工具提供電源。我們經常隨時、隨身攜帶這些產品，但正如我們所知道的，它們的電池必須要經常頻繁地充電。在2015年，采用GaN技術的無線充電系統將可以無線的方式來提供能量，為手機和平板計算機充電。在未來5年到10年，因可將薄薄的傳輸線圈整合進建筑物的地磚和墻壁中，所以也可一并省去對墻壁電插座的需求！ 當一臺電動汽車停在一個嵌有發射線圈的樓層時，就是利用這種相同的技術來充電，而它們早已引進使用。目前有一個正在進行中的計劃，它將把無線充電器嵌進到公車站中，在公交車在公車站停留的一分鐘中，便可充足再開一英里的電，而開往下一站。 GaN技術可以在安全的頻率上實現高效的電力傳輸，這對硅晶體管而言，是一件艱難的工作。將GaN技術帶到更高的電壓和更高的頻率，可以擴展無線電力傳輸的距離。 GaN技術改變醫療 改變醫療 技術的進展也帶來了醫療上長足的進步。在一些領域，像是植入系統、成像、和人造器官等，在技術上都有重大的發展，這些都是因為GaN技術的出現而實現的。 無線充電早已經對植入系統（如心臟泵）的發展產生重大影響。成像技術也以極快的速度在改善！由于采用氮化鎵場效應晶體管和集成電路的更小和更有效之檢測線圈的發展，而讓MRI機器的分辨率可以大幅改善。也由于今天的氮化鎵場效應晶體管的體積已小到足以放進內部有微縮成像系統的食用藥錠中，而讓結腸鏡檢查診斷成為過去式。藉由早期預警和非侵入性的診斷，這一類的非侵入性的突破可大幅地降低醫療成本。由于我們把整個系統整合在一氮化鎵芯片，小型化和影像分辨率進一步改善了醫療照護的標準，同時，也把醫療費用降下來了。 GaN技術改變未來 EPC、GaN Systems、Transphorm、及Panasonic等幾家公司正致力于從事擴大氮化鎵場效應晶體管之間的性能差距，從10倍擴大到1000倍。隨著性能的差距擴大和GaN技術被應用到更復雜的集成電路中，它將成為目前不可預見的應用的新的建構區塊。 |
