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Illustrated
第 1 部 · 歡迎來到半導體世界
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一個綠色的地球,會由一塊塊矽來運轉。

再生電力有個尷尬的習慣:它來的時候形式總是不對。太陽能板發出的是直流電,電網要的是交流電。電池給的是幾百伏特的穩定電壓,馬達要的卻是每秒變化上千次的波形。每一次這樣的轉換,都是由一顆功率半導體以快過你思考的速度開開關關完成的——而每一次開關,都會有一點能量變成熱跑掉。所以一座太陽能電廠、一輛電動車的氣候帳,最後是算在這些開關做得多好上面。

  1. 每支箭頭上

    只要電的形式改變,就有一顆功率電晶體在負責開關。

  2. 材料為什麼換了

    碳化矽與氮化鎵耐得住更高的電壓、切換得更快,所以變成熱的能量更少。

每一支箭頭都是一次轉換,而每一次轉換都是一個開關。
  1. 1每支箭頭上只要電的形式改變,就有一顆功率電晶體在負責開關。
  2. 2材料為什麼換了碳化矽與氮化鎵耐得住更高的電壓、切換得更快,所以變成熱的能量更少。
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LED 要發出和舊燈泡一樣的光,所需要的電

一次半導體的替換,套用到地球上每一盞燈。在這件事發生之前,照明約佔全球用電的六分之一。

便宜、成熟、到處都是。但在高電壓、高頻率下就沒有餘裕了。

碳化矽與氮化鎵

單顆更貴,但整套系統更小、更涼、更輕——所以它們最先進了汽車。

所謂減碳,很大一部分是一場關於「一個開關浪費多少熱」的工程角力。