近年來智能手機的發展速度非常迅猛，在性能不斷提升的同時，人們也對電池續航與充電性能提出更高的要求。2019年9月，OPPO在手機廠商中首發氮化鎵充電器，隨后華為、三星紛紛推出同類產品，到了2020年已有10家手機廠商推出了18款氮化鎵快充，涵蓋45W，65W，90W等多種充電功率，因此具備強大能量的氮化鎵材料成為了人們的關注新熱點。
極具充電潛力
氮化鎵不是自然界的物質，氮化鎵單晶體最初由日本名古屋大學教授赤崎勇先生的研究團隊于1985年在實驗室環境中研制成功，一開始用于制造藍色LED來提升屏幕顯示質量，隨著時代的發展，氮化鎵更多的優勢得到挖掘。
相比第一代半導體材料硅，氮化鎵具有禁帶寬度大、導通電阻低、開關頻率高等特點。禁帶寬度大意味著充電器能夠承載較高的電壓和溫度，因此能承受相比普通充電器更高的充電功率；導通電阻低就比較好理解了，可以避免充電過熱的情況發生，提升充電過程的安全性。
除此之外，同一臺變壓器頻率和磁通呈反比，較高的開關頻率讓變壓器線圈截面變小、匝數變少，變壓器體積也隨之縮小，而變壓器是充電器中體積最大的元器件之一，所以氮化鎵充電器能做得非常小巧輕盈，這些都為人們的數碼生活帶來更多便利。
碳化硅與氮化鎵的區別
《達摩院2021十大科技趨勢》中，氮化鎵、碳化硅都是C位明星，人們在網絡上也經常看到兩者同框出鏡，不過兩者在應用場景有著較大區別。
氮化鎵除了應用于充電器外，主要是作為藍色LED的基礎材料，上文中說到的赤崎勇先生等人憑借1989年成功研制出的藍色LED榮獲2014年諾貝爾物理獎。目前藍色LED被廣泛應用于LED照明和LED顯示領域，前段時間廣受關注的Mini LED同樣融入了這項技術。
5G時代下氮化鎵同樣大放異彩，憑借尺寸小、效率高、功率密度大等優勢被廣泛運用于5G基站的射頻功率放大器（PA）上，能輕松駕馭5G基站高頻率高功率的應用場景。從目前基站方案的發展趨勢看，氮化鎵基站方案將逐步替換現有基于硅材料的LDMOS方案，為5G網絡的發展注入新的活力。
特斯拉逆變器-碳化硅功率元件
碳化硅材料在高溫、高壓、高頻等環境下具備出色性能，舉個常見的栗子，特斯拉Model 3內置逆變器采用了由意法半導體打造的碳化硅功率元件，能夠保證動力系統長時間高功率輸出，提升汽車運行的穩定性。
除此之外，這種材料還被應用于電網、光伏、軌道交通、電動汽車、充電樁等廣泛領域，同樣具備出色的發展前景。
總結
總的來說，氮化鎵不僅能做到為充電器提速，同時還是屏幕顯示、5G基站等方面不可缺少的組成部分，隨著技術不斷發展，其材料性能和制造工藝都將繼續獲得提升，為我們的生活帶來更多便利。
