日本一研究團隊近日宣布，他們利用半導體材料氮化鎵（GaN）研發的逆變器，已首次成功應用在電動汽車上，有望讓電動汽車節能20%以上。該研究團隊由2014年諾貝爾物理學獎得主之一、日本名古屋大學教授天野浩領導。

日本諾獎得主天野浩。圖片來源於網絡

逆變器是電動汽車的關鍵部件之一，其功能是把電池所儲存的直流電轉換成電動機所需的交流電。也可以理解為是一種將低壓（12、24或48伏）直流電轉變為220伏交流電的電子設備。

此次，天野浩團隊通過利用氮化鎵，研發出了可比一般純電動車節能兩成的純電動車，並將該車命名為“ALL GaN Vehicle”。測試中已能達到時速50公里水平，計劃今年內實現時速100公里。

和傳統技術相比，使用氮化鎵的新型逆變器效率更高，可大幅降低轉換中的電量損耗。它也可應用於混合動力汽車等其他環保車，有望幫助減少二氧化碳排放。

“ALL GaN Vehicle”汽車已於24日開幕的第46屆東京汽車展上展出。天野浩表示，使用氮化鎵做電池的電動汽車尚屬世界首例。但目前他們仍然面臨裝置的可靠性和價格這兩樣課題研究，他們希望新技術能盡快達到使用標準，爭取2025年投入市場。

天野浩與另外兩名諾貝爾物理學獎獲獎者的研究成果就是發明了以氮化鎵晶體為材料的藍光二極管。

總編輯圈點

如果要為半導體材料劃分代際的話，可以這麼說：以矽為代表的第一代半導體是集成電路的基石，第二代半導體如砷化鎵促成了信息高速公路的崛起，以氮化鎵、碳化矽、金剛石等為代表的第三代半導體，則是發展下一代信息技術的重要載體。第三代半導體材料不但具有優異的光電特性，還具有熱導率高、電子飽和速率高、抗輻射能力強等優越性能。因此，它們當仁不讓地成為目前半導體研究領域的前沿熱點。