氮化镓(也称为GaN)是一种半导体，可用于生产电子设备芯片，与硅类似。GaN是一种透明的晶体材料，在过去的30年中经常用于生产led。其高频能力允许生产紫色激光二极管。
虽然硅是芯片生产中使用的主要材料，但其与热和电传输相关的特性的限制意味着芯片制造商越来越难以使用它。随着小型芯片生产过程中的竞争日益激烈，制造商必须在某种程度上寻找其他可以用于以不同方式制造处理器的材料。
GaN是目前替代硅的最佳候选材料，主要是因为它的“带隙”效率。“带隙”是指材料如何导电，具有更宽的带隙，允许使用更高的电压而没有问题。
对硅有什么好处？
在GaN的情况下，它的带隙比硅的带隙高得多，这意味着它可以随着时间传导更高的电压。更大的带隙也意味着电流可以比硅更快地通过形成GaN的芯片，这反过来可以导致更快的处理速度。
除了处理速度之外，带隙效率还可以在许多其他方面显示出优势。例如，因为它更容易传递能量，所以通过使用GaN电源芯片，需要更少的功率来提供类似的优点。
效率还意味着芯片可以做得更小，能量损失最小，例如当处理器在负载下变热时。这可能意味着可以将更多的东西压缩到硅处理器的尺寸中，或者可以减小尺寸，从而在生产中节省材料和可能的物理尺寸。
更高的电压容量也适用于涉及电力传输的系统，如充电器，而在更高温度下工作的能力允许使用它的组件安装在热量不是问题的地方。
这和充电器有什么关系？
最简单的是，充电器向电池施加电流，试图逆转每个电池内部的化学反应。虽然早期的充电器在没有监控电池本身的情况下一直充电，可能会导致过度充电并损坏电池，但后来的版本包括了监控系统，可以随着时间的推移改变电流，以最大限度地减少过度充电的可能性。
为其他项目提供“电力传输”的现代充电器和硬件，如为MacBook供电的Thunderbolt dock或monitor，有时会为设备提供相当大的电力。对于具有“快速充电”功能的充电器来说，这可以在智能手机中短时间内提供一半的可用电量，然后当它恢复到更低的电流水平时会更充足。
对于手机和设备充电器，使用高压GaN意味着可以以比硅高得多的效率传输更多的功率，使其更适合这种应用。
由于更多的功率可以通过GaN元件传输，这也可以比硅元件更紧凑，这意味着更多的功率可以内置于GaN元件中，而不是依赖于多个硅元件，从而减少充电器所需的元件数量，并可能允许充电器的整体尺寸更小。
对于消费者来说，他们可以期待GaN充电器比现代充电器更小，一些充电器保持相同的尺寸，但能够为更多设备提供电源，以及像MacBooks一样容易地为高功率产品充电。
制造硅元件的工艺已经被广泛采用，而且每个元件的成本都很低。GaN的商业化仍处于初级阶段，这使得其生产成本比硅更昂贵。所以除了打造GaN元素的性价比，公司缺乏很大的转化力。
目前只有少数半导体供应商在生产GaN组件，直到各大半导体厂商开始大规模使用这种材料制造芯片，才不会降低成本。
这意味着没有多少充电器制造商在使用GaN，但一旦供应和成本变得更加合理，这种情况可能会发生变化。即便如此，现在仍有几家公司在利用这项技术。
小型GaN充电器的一个主要例子是Anker PowerPort Atom PD 1。紧凑的尺寸为1.6英寸 1.8英寸 1.5英寸，是一款30W的USB-C充电器，能够为较大的设备和较小的物品充电。
最近由AppleInsider审查，Zendure Passport GO是一款30瓦的USB-C充电器，它使用GaN的节省空间特性来创建一个非常强大的适配器。充电器采用四个可伸缩的适配器，可以在全球200多个国家使用，但仍然保持了小体积。
对于需要更多电量的人来说，RAVPower USB-C 45W GaN壁式充电器可以在两个小时内为12英寸的MacBook充电。为了帮助旅行，叉子可以折叠成0.59英寸的薄体，其感应能力可以在五种输出级别之间切换，从而为设备提供最佳充电。
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