针对射频及微波使用的GaN新希望

多种猜测评释，已然大幅增进的射频氮化镓（RF GaN）产业将可以或许在将来几年中陆续连结这种增进势头。猜测估量，到2023[1、2]年，现在快要4亿美元的射频氮化镓（RF GaN）市场（2017年止）有望到达或凌驾10亿美元。国防产业在2017年约莫斲丧三分之一的射频氮化镓（RF GaN）设置装备摆设，别的三分之二的氮化镓（GaN）设置装备摆设大概会用于无线底子办法和航空电子雷达/通讯设置装备摆设，在这此中的大部门最为大概用于蜂窝应用。涉及氮化镓（GaN）的设置装备摆设包罗有氮化镓基低噪声放大器（LNA）、混频器、滤波器等射频组件及设置装备摆设，然而大多数射频氮化镓（RF GaN）市场的存眷点明显会合在氮化镓（GaN）功率放大器（PA）。

国防产业确当前及下一代雷达和高弹性通讯体系中，必要用到高功率密度且牢固耐用的设置装备摆设。这在诸如敌我辨认（IFF）或二次监督雷达（SSR）体系等高性能L波段航空电子雷达中也同样是存眷的重点。在这类应用场景中，即必要带宽范畴为S波段至Ka波段的岑岭值功率输出。别的，氮化镓基设置装备摆设已被证明具有极高的均匀妨碍隔断时间（MTBF），远远凌驾砷化镓（GaAs）、硅（Si）、横向扩散金属氧化物半导体（LDMOS）和其他功率放大器半导体技能。

作为最大的氮化镓（GaN）细分市场，4G和正在推进中的5G蜂窝应用大概更为存眷氮化镓基功率放大器在更宽的带宽上所具备的高服从，比方功率附加服从（PAE）。这评释，只管已有研究证明氮化镓基设置装备摆设（重要是放大器）的频率恰好凌驾100 GHz，但是大多数氮化镓基设置装备摆设的事情频率大概在几百兆赫兹和几千兆赫兹之间（约600 MHz至3 GHz）。而因为眼下的5G频谱题目，这一带宽笼罩范畴正被加紧拓宽至6 GHz，以应对5G蜂窝应用。

氮化镓基设置装备摆设最大的两个技能范畴应是碳化硅基氮化镓（GaN-on-SiC）和硅基氮化镓（GaN-on-Si）。相比硅基氮化镓（GaN-on-Si）设置装备摆设，碳化硅基氮化镓（GaN-on-SiC）设置装备摆设每每具有更高的功率密度，由于碳化硅（SiC）衬底温度越高机器强度越高，热膨胀系数（CTE）也比硅（Si）衬底高。但是，碳化硅（SiC）衬底和碳化硅基氮化镓（GaN-on-SiC）的制造工艺每每比硅基氮化镓（GaN-on-Si）更为昂贵，有本钱限定的应用可以思量硅基氮化镓（GaN-on-Si）。

氮化镓基设置装备摆设另一个备受存眷的特点是其相对较高的电压操纵。更高的事情电压低落了与电阻相干的消耗，这使得功率放大器的服从更高。别的，对付国防、航空航天和航空电子应用中利用的高抗毁性低噪声放大器（LNA）设置装备摆设而言，这也是一个备受瞩目标功效。氮化镓低噪声放大器（GaN-LNA）可使用氮化镓基设置装备摆设举行高电压操纵，以防备滋扰信号或滋扰粉碎过载。

就这些设置装备摆设的运行频率和功率而言，建模和正确表征氮化镓（GaN）晶体管仍旧存在挑衅。是以，人们一向在高兴开辟用于氮化镓（GaN）设置装备摆设的更正确的模子，以及专门用于氮化镓（GaN）功率放大器的具备更宽带宽和更高功率的负载牵引测试体系。

泉源于PASTERNACK 官网博客