氮化鎵（GaN）擁有極高的穩定性，它的熔點約為1700℃。作為目前是最優秀的半導體材料之一，GaN用作整流管能降低開關損耗和驅動損耗，提升開關頻率，附帶地降低廢熱的產生。這些特性讓氮化鎵應用在電源上有很好的發揮，降低元器件的體積同時能提高效率。
認識GaN半導體
氮化鎵，第三代半導體材料，作為半導體材料的新晉成員，“氮化鎵”這一新興半導體材料的誕生，猶如平地一聲雷，技術革命快速滲入5G、射頻以及快充等市場，以其特性優勢，橫掃其他眾多半導體材料。
在國內，氮化鎵被稱為第三代半導體材料（又稱為寬禁帶半導體材料）。GaN的禁帶寬度、電子飽和遷移速度、擊穿場強和工作溫度遠遠大於Si和GaAs，具有作為電力電子器件和射頻器件的先天優勢。
目前第三代半導體材料以SiC和GaN為主。相較於SiC，GaN材料的優勢主要是成本低，易於大規模產業化。儘管耐壓能力低於SiC器件，但優勢在於開關速度快。同時，GaN如果配合SiC襯底，器件可同時適用高功率和高頻率。
氮化鎵充電器到底有什麼優點呢？
① 體積小。因為運用了氮化鎵的原因以及氮化鎵的一個特性：開關頻率高。它是目前全球最快的功率開關器件，開關頻率高可以減小變壓器和電容的體積，那麼自然氮化鎵充電頭就會比一般充電頭的體積和重量更小、更低了，同時發熱量也會降低。
② 功率大。因為氮化鎵本身具有更寬的帶隙，而寬帶隙也就等於能承受更高的電壓，具有更好的導電能力，並且會讓電子產品的用電量減少10%~25%。
當然不止省電費，主要還是充電快！具體有多快呢？以小米10氮化鎵充電為例，它可在45min內為小米10 Pro充電100%，為iPhone 11充電100%的時間是1h50min，比5W原裝充電器快了約50%。
③ 易散熱。GaN與第一代半導體Si和第二代半導體GaAs相比，GaN的禁帶寬度大、零界擊穿電場強度大、導熱係數更高。
GaN器件可在200℃以上的高溫下工作，能夠承載更高的能量密度，可靠性更高；較大禁帶寬度和絕緣破壞電場，使得器件導通電阻減少，有利於提升器件整體的能效；電子飽和速度快，以及較高的載流子遷移率，可讓器件高速地工作。
④ 兼容好。根據公開的數據，小米GaN充電器可以智能識別輸出電流，兼容大多數Type-C型智能手機、筆記本電腦、平板電腦、新潮遊戲設備，包括全系iPhone、Switch以及眾多品牌的筆電。
目前市面上的充電器運用最廣泛的半導體材料還是硅（Si）,比如你手邊的蘋果充電器或者華為充電器等等。但硅已經快被人類運用到極限了，所以氮化鎵作為硅的三代半導體材料，開始逐步應用在大部分的電子器件上。
氮化鎵刺激功率半導體市場繁榮
氮化鎵領域的投資機會將呈現由點到面，多領域相互促進的態勢。第一層，GaN充電器已經走進消費電子，將迎來快速爆發；第二層，疫情過後，國內市場5GSub-6GHz基站建設需求加速回補，美國市場5G毫米波建設如期推進，全球5G基站建設將刺激射頻GaN和電源GaN的應用普及；第三層，隨著GaN產品在消費電子滲透率提升和5G基建剛需的帶動下，成本下降，應用場景將進一步擴大到新能源汽車、激光雷達、數據中心等，從而刺激功率半導體市場繁榮。
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