窒化ガリウムがシリコンよりも優れているのはなぜですか?

シリコンと比較した場合、GaN の利点は電力効率に帰着します。 窒化ガリウムの専門メーカーである GaN Systems は次のように説明しています。

「すべての半導体材料には、いわゆるバンドギャップがあります。これは、固体内に電子が存在できないエネルギー範囲です。つまり、バンドギャップは固体材料の電気伝導率に関係します。窒化ガリウムのバンドギャップシリコンのバンドギャップは 3.4 eV ですが、シリコンのバンドギャップは 1.12 eV です。窒化ガリウムはバンドギャップが広いため、シリコンよりも高い電圧と高温に耐えることができます。」

別のGaNメーカーであるEfficient Power Conversion Corporationは、GaNの電子ガイド効率はシリコンの1,000倍であり、製造コストが低いと述べた。

バンドギャップ効率が高いということは、電流がシリコンチップよりも速くGaNチップを通過できることを意味し、将来的には処理能力の高速化につながる可能性があります。 つまり、GaN で作られたチップは、シリコンで作られたチップよりも高速、小型、エネルギー効率が高く、(最終的には) 安価になります。

大手ハードウェア メーカー (Apple や Samsung など) が新しいコンピュータやスマートフォンに GaN 充電器を搭載し始めるまでは、多くの GaN 充電器を目にすることは容易ではないことが予想されます。