技术原理
5G通讯有高频率、高带宽与基站密集等特点,要求功率放大器具有高工作频率、高饱和电流与高功率密度的特点,传统硅基LDMOS或第二代半导体砷化镓,因载流子迁移率与崩溃电压关系,工作频率与功率密度已无法符合要求。氮化镓作为第三代半导体材料,具有高电子迁移率、高击穿电场、高电子饱和速率、高热传导率以及优异的物理和化学稳定性等优势,在5G应用方面具有非常大的潜力。
技术先进性
氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)器件具备由于GaN/AlGaN异质结界面的自发极化和压电极化产生的二维电子气,其高载子迁移率可支持器件工作于高频率。另外相较于传统硅基LDMOS或第二代半导体砷化镓,氮化镓的高饱和载流子速率与崩溃电压可支持更高的功率密度,适合未来5G基站高数量、小体积的需求。例如传统64x MIMO天线阵列可缩减为32x阵列。而因为氮化镓的宽能隙,在5G高频应用中(例如3.5GHz),氮化镓相较于硅基LDMOS,可提升10%~15%效率。
应用市场
主要应用于5G通讯领域。截止目前,已有数个国家开通5G服务,服务建设仍在初步阶段,基站量少且信号不稳定。因5G波段传递距离关系,基站数量约需现有4G基站数量的两倍,且预计于2020至2025逐步普及。