از بیش نیترید گالیوم (GaN) یک ماده نیمه هادی با شکاف گسترده است که از گالیم و نیتروژن به دست می آید.
این چراغ که از دهه 1990 در LED ها استفاده می شود، به دلیل ساختار بلوری قوی و شش ضلعی خود شناخته شده است و می تواند میدان های الکتریکی بزرگتر را در یک فرم فشرده در مقایسه با سیلیکون کنترل کند و سوئیچینگ سریعتر را ممکن می سازد.
اولین شارژر GaN اپل برای مک بوک پرو 16 اینچی در سال 2021 بود و اگر آیفون 15 دارید، احتمالاً از شارژر GaN استفاده می کنید.
اندازه گیری شرایط داخل یک راکتور
به نظر می رسد که GaN می تواند حتی چشمگیرتر از آنچه قبلاً تصور می شد باشد. سنسورهایی که برای نظارت بر سیستم خنک‌کننده راکتور هسته‌ای استفاده می‌شوند، معمولاً به دلیل تشعشع با دقت مشکل دارند. محققان آزمایشگاه ملی Oak Ridge (ORNL) در وزارت انرژی دریافتند که ترکیب این حسگرها با تجهیزات الکترونیکی با کارایی بالا ساخته شده از GaN مشکل را حل کرده است.
تیم علم مواد ORNL یک ترانزیستور GaN را در نزدیکی هسته یک راکتور هسته ای در دانشگاه ایالتی اوهایو یافت. کایل رید، محقق ارشد در ORNL گفت: «ما نشان می‌دهیم که برای این محیط نوترونی عالی است. این پیشرفت برای تأسیسات هسته‌ای که نظارت اولیه بر وضعیت می‌تواند از خرابی تجهیزات و خرابی راکتور جلوگیری کند، قابل توجه است.
پردازش داده‌های حسگر کنونی به وسایل الکترونیکی مبتنی بر سیلیکون وابسته است که با کابل‌های بلند متصل می‌شوند و باعث ایجاد نویز و کاهش دقت می‌شوند. رید بيان کرد : «کار ما شرایط اندازه‌گیری را در یک راکتور هسته‌ای فعال‌تر و دقیق‌تر می‌کند.»
محققان در ORNL ترانزیستورهای GaN را به مدت سه روز در دمای تا 125 درجه سانتیگراد تحت تابش قرار دادند. به طور قابل توجهی، آنها شرایط را تحمل کردند و حداقل 100 برابر دوز تشعشعی را که دستگاه های سیلیکونی استاندارد می توانستند تحمل کنند، تحمل کردند.
میکرو راکتورها که توان خروجی کمتری تولید می‌کنند اما به اجزای فشرده و انعطاف‌پذیر نیاز دارند، می‌توانند از ترانزیستورهای GaN بهره ببرند که به طور بالقوه در مکان‌هایی مانند پایگاه‌های نظامی یا مناطق فاجعه مستقر می‌شوند.
علیرغم اینکه GaN حدود یک دهه به صورت تجاری در دسترس بود، پتانسیل استفاده نشده ای دارد. رید گفت: «ما راه‌های جانبی مختلفی را برای استفاده از نیترید گالیوم باز می‌کنیم، پس می‌توانیم تقاضای بازار معقول‌تری برای سرمایه‌گذاری، تحقیق و توسعه نیروی کار برای زیر کلاس‌های الکترونیکی فراتر از درجه مصرف‌کننده ایجاد کنیم.»
ارسال نظر