Нитрид галлия в недалеком будущем станет самым эффективным источником света в мире
Питер Гласковски называет технологию подсветки на основе GaN многообещающей

Цветные дисплеи телефонов и портативных компьютеров станут ярче и будут потреблять при этом меньше энергии, а базовые станции мобильной связи уменьшатся до размера коробки из-под обуви, если освоить применение давно известного полупроводникового материала, который, как показала выставка Comdex, снова привлекает к себе внимание.

Нитрид галлия (GaN), использованный впервые в лабораторных исследованиях более 30 лет назад, в настоящее время нашел коммерческое применение в производстве голубых полупроводниковых лазеров, которые используются для чтения дисков большой емкости Blu-Ray DVD. Предполагается, что в течение ближайших нескольких лет его начнут применять в качестве материала для подсветки ЖК-дисплеев, в процессорах беспроводной связи и даже в устройствах для обнаружения опасных биологических веществ, например, сибирской язвы.

Сегодня большинство ЖК-дисплеев подсвечиваются флуоресцентными лампами с холодным катодом, которые превращают в свет лишь около 24% электроэнергии (остальное переходит в тепло). По словам Стивена Денбаарса, профессора материаловедения Университета штата Калифорния, GaN гораздо эффективнее: сегодня коэффициент преобразования электрической энергии в свет для него составляет 30%, и ожидается, что через несколько лет его удастся увеличить до 50%. Срок службы батарей увеличится, а ЖК-дисплеи будут меньше нагреваться, что благоприятно скажется на долговечности устройства.

По словам Денбаарса, стоимость изготовления подсветки на основе GaN для обычного 14-дюймового дисплея портативного компьютера сегодня составляет около 100 долл., но в течение ближайших нескольких лет она должна снизиться до уровня стоимости флуоресцентных ламп.

Питер Гласковски, ведущий аналитик компании In-Stat/MDR, называет технологию подсветки на основе GaN многообещающей. Первыми технологию подсветки светодиодами, в том числе на основе GaN, по-видимому, начнут применять производители дисплеев карманных компьютеров, поскольку задача равномерного освещения ЖК-дисплея ноутбуков светодиодами, расположенными по его краю, пока еще не решена.

В настоящее время GaN используется в голубых лазерах устройств чтения DVD. Данная технология, получившая название Blu-Ray, была предложена в начале года консорциумом производителей дисководов. Оптические диски, изготовленные по этой технологии, вмещают 27 Гбайт данных, в то время как обычные диски DVD — только 4,7 Гбайт. Это стало возможным благодаря тому, что голубой лазер на основе GaN позволяет считывать большее количество значительно меньших по размеру элементов записи, нанесенных на диск с гораздо большей плотностью. Из-за применения лазеров цена на устройства чтения сегодня колеблется от 500 до 1000 долл., но в течение двух лет, как считает Денбаарс, должна снизиться до приемлемого для потребителей уровня.

«В применении к лазерным принтерам технология на основе GaN также позволяет лучше фокусировать свет на маленьких точках и, как следствие, получать изображения с гораздо большим разрешением», — говорит Нобл Джонсон, ведущий специалист исследовательского центра Palo Alto Research Center.

По словам Джона Палмоура, директора по вопросам перспективных разработок компании Cree, полупроводник GaN мог бы обеспечить более широкую полосу рабочих частот для канала связи, чем другие материалы. Это позволило бы производителям базовых станций для сотовой связи с помощью всего лишь одного кристалла GaN обеспечить работу мобильных телефонов стандарта UMTS в диапазоне частот от 1800 МГц — технологии третьего поколения для передачи мобильных данных.

Однако для осуществления этих планов необходимо преодолеть одно препятствие, связанное с тем, что со временем источники на GaN теряют мощность.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями