自 2001 年左右以來，化合物半導體氮化鎵引發(fā)了一場照明革命，這在某種程度上是人類歷史上最快的技術(shù)革命。根據(jù)國際能源署的一項研究，在短短二十年內(nèi)，基于氮化鎵的發(fā)光二極管在全球照明市場的份額已從零增加到 50% 以上。研究公司 Mordor Intelligence 最近預測，LED 照明將在未來 7 年內(nèi)將全球照明功耗降低 30% 至 40%。根據(jù)聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署的數(shù)據(jù)，照明約占全球電力消耗的 20% 和二氧化碳排放量的 6%。
 

這場革命遠未結(jié)束。確實，它即將躍升到一個更高的層次。氮化鎵 （GaN） 是改變照明行業(yè)的半導體技術(shù)，也是即將起飛的電力電子革命的一部分。因為化合物半導體之一碳化硅 （SiC） 已經(jīng)開始在電力電子這個龐大而重要的領域取代硅基電子產(chǎn)品。 GaN 和 SiC 器件的性能更好，效率也比它們所取代的硅元件更高。全球有數(shù)億臺此類設備，其中許多設備每天運行數(shù)小時，因此節(jié)能效果將非常可觀。與 GaN LED 取代白熾燈和其他傳統(tǒng)照明相比，GaN 和 SiC 電力電子器件的興起最終將對地球氣候產(chǎn)生更大的積極影響。 在幾乎所有需要將交流電轉(zhuǎn)換為直流電或?qū)⒅绷麟娹D(zhuǎn)換為直流電的地方，都會減少電力浪費。這種轉(zhuǎn)換發(fā)生在手機或筆記本電腦的壁式充電器、為電動汽車供電的大型充電器和逆變器以及其他地方。由于其他硅強項也進入新的半導體領域，因此將有類似的節(jié)省。無線基站放大器是這些新興半導體明顯具有優(yōu)勢的日益增長的應用之一。在緩解氣候變化的努力中，消除電力消耗和浪費是一個方便的結(jié)果，而這些半導體就是我們收獲電力的方式。 這是技術(shù)史上常見模式的一個新例子：同時實現(xiàn)兩項相互競爭的創(chuàng)新。這一切將如何消除？SiC 將在哪些應用領域占據(jù)主導地位，GaN 將在哪些領域占據(jù)主導地位？仔細考察這兩種半導體的比較優(yōu)勢，可以為我們提供一些可靠的線索。