Силовая электроника управляет большими токами и напряжениями: зарядки, блоки питания, инверторы солнечных панелей, приводы электромобилей. Десятилетиями ключевым прибором был кремниевый транзистор. Но кремний имеет предел: при высоких напряжениях и частотах он сильно греется и медленно переключается.
Нитрид галлия (GaN) и карбид кремния (SiC) — широкозонные полупроводники. Их большая ширина запрещённой зоны позволяет: держать гораздо более высокие напряжения на тонком кристалле, работать при высокой температуре, и — главное — переключаться в разы быстрее с малыми потерями. SiC силён в высоковольтных задачах (электромобили, промышленность, сети на сотни и тысячи вольт); GaN — в высокочастотных и компактных (быстрые зарядки, блоки питания).
Практический эффект: «силовой ключ» открывается и закрывается быстрее, потери на переключение падают, КПД преобразователя растёт, а сам он становится меньше и легче, потому что на высокой частоте нужны меньшие катушки и конденсаторы. Именно поэтому современные зарядки на GaN при той же мощности в разы компактнее старых.