氮化镓@@技术@@将继续在国防和@@电信市场提供高性能和@@高效率@@。射频@@应用目前主要是碳化硅@@基氮化镓@@@@（GaN-on-SiC）器件@@。虽然硅基氮化镓@@@@（GaN-on-Si）目前不会威胁到碳化硅@@基氮化镓@@的@@主导地位@@，但它的@@出现将影响供应链@@，并可能影响未来的@@电信技术@@@@。
1990年@@代@@，美国国防部认识到@@，与@@InP、GaAs HBT、GaAs HEMT和@@Si LDMOS等材料相比@@，射频@@碳化硅@@基氮化镓@@具有更高的@@输出功率和@@效率@@。氮化镓@@具有更宽的@@带宽@@，并能减小系统尺寸@@。随着@@电信基础设施频率和@@基站型号的@@扩展@@，这两项能力都是必需的@@@@。这些功率和@@效率优势使其在国防领域得到广泛应用@@，其中碳化硅@@基氮化镓@@可应对机载雷达等高功率应用中的@@热调节挑战@@。
国防仍是射频@@氮化镓@@市场最大的@@应用领域之一@@。与@@此同时@@，RF GaN已开始被卫星通信市场所采用@@，与@@其他材料相比@@，RF GaN的@@高效率使器件@@尺寸更小@@，从@@而在系统层面释放出宝贵的@@空间@@@@。Yole的@@RF GaN 2023报告预测@@，从@@2022年@@到@@2028年@@，国防和@@卫星通信领域的@@年@@均增长率将分别达到@@13%和@@18%。这将推动国防市场达到约@@10亿美元@@，而卫星通信市场将在@@2028年@@达到约@@2.7亿美元@@。Yole对射频@@氮化镓@@收入和@@细分市场的@@预测见图@@@@1。
图@@1 2022年@@至@@2028年@@射频@@@@GaN器件@@收入预测和@@细分@@。资料来源@@：RF GaN 2023 report, Yole Intelligence, 2023。
电信基础设施中的@@射频@@氮化镓@@@@
2023年@@，主流的@@氮化镓@@技术@@采用碳化硅@@衬底@@。这种成熟的@@技术@@在@@6GHz以下@@频率表现出卓越的@@特性@@，如更高的@@功率增加效率@@、热传导性和@@功率密度@@。华为于@@2015年@@首次推出并于@@2020年@@开始量产用于@@4G基站的@@碳化硅@@基氮化镓@@@@。从@@那时起@@，电信应用的@@射频@@@@GaN通过推动对具有成本优势的@@@@6英寸@@SiC晶圆的@@需求@@，已经发展成为一个庞大的@@市场@@。SEDI、Wolfspeed、NXP和@@Qorvo等世界各地的@@公司进行了大量投资@@，以确保碳化硅@@基氮化镓@@在其目标应用中占据主导地位@@，并取代@@其对应的@@@@Si LDMOS。图@@2显示了@@各种射频@@功率技术@@在电信基础设施市场份额的@@预期变化@@。
图@@2 2023年@@射频@@@@GaN在电信基础设施市场的@@渗透率@@。资料来源@@：RF GaN 2023 report, Yole Intelligence, 2023。
4G微站和@@宏站主要基于远端射频@@头@@(RRH)，RRH将基站的@@射频@@链和@@模数转换组件与@@多达@@8个输出功率高达@@@@100W的@@多路功率放大器@@(PA)集成在一起@@。随着@@4G时代的@@结束@@，预计@@3GHz基站对基于@@LDMOS的@@功率放大器的@@依赖将逐渐减弱@@。新兴的@@@@6GHz以下@@5G基站正在从@@@@2×2 MIMO转向@@64×64大规模@@MIMO（mMIMO），并采用有源天线系统@@（AAS）取代@@RRH。除了增加功率放大器的@@数量外@@，这种架构预计@@将降低每个功率放大器的@@输出功率@@。输出功率从@@@@100瓦到@@5瓦不等@@。此外@@，还要求功率放大器在处理不断增加的@@数据流量的@@同时降低功耗@@。图@@3显示了@@5G电信基础设施的@@演进愿景@@。
图@@3 电信基础设施系统的@@发展趋势@@。资料来源@@：RF GaN 2023 report, Yole Intelligence, 2023。
GaN可以满足@@所有这些要求@@。随着@@GaN-on-SiC满足@@5G高达@@7GHz的@@频率要求@@，LDMOS的@@市场份额预计@@将下降@@。短期内@@，随着@@印度等新区域市场在建设电信基础设施时采用@@AAS，射频@@碳化硅@@基氮化镓@@也有望从@@中受益@@。对于@@5G毫米波和@@@@6G，由于要求更加注重高频率和@@低功耗@@，预计@@射频@@氮化镓@@技术@@将面临与@@@@SiGe和@@InP等其他材料更激烈的@@竞争@@。
本文转载自@@： 微波世界微信公众号@@@@