蘇州能訊高能半導(dǎo)體有限公司董事總經(jīng)理任勉:
氮化鎵產(chǎn)品類型和對應(yīng)的市場不斷發(fā)生變化,5G和高頻應(yīng)用讓氮化鎵大有用武之地。3.5GHz是一個分水嶺,3.5GHz及以上頻率,氮化鎵工藝有全面的優(yōu)勢,無論是帶寬、線性度、增益還是效率,硅器件都無法與氮化鎵競爭。氮化鎵可以減小Massive MIMO基站的體積,氮化鎵的功率密度比當(dāng)前LDMOS技術(shù)高20多倍,每單位面積可將功率提高7到10倍;氮化鎵裸片尺寸為LDMOS裸片尺寸的1/7至1/10,寄生電容大幅減少,可以更好地發(fā)揮射頻特性;氮化鎵具有更高功率密度特性,能夠?qū)崿F(xiàn)更小器件封裝,因而非常適用于Massive MIMO天線系統(tǒng);氮化鎵的大帶寬特性能夠使得單個氮化鎵射頻功率器件替代LDMOS器件組合,使基站的體積不斷減小,成本不斷下降。
氮化鎵非常適合于制造5G和毫米波射頻前端系統(tǒng),如大帶寬和高效率功率放大器(PA)、大功率大帶寬開關(guān)(RF SWITCH)、低噪聲高功率壓控振蕩器(VCO)、高可靠大帶寬低噪聲放大器(LNA)。
GaN高頻芯片相比低頻芯片,還有一些技術(shù)難題需要突破:首先,高頻條件下,缺陷的釋放時間要求更加嚴(yán)格,因此芯片的效率顯著下降;其次,高頻條件下寄生電容和電阻的影響增加,因此縮小柵長不能有效提升增益;再次,高頻器件有嚴(yán)重的短溝道效應(yīng),影響功率增益和效率;最后,亞微米柵會增加?xùn)艠O邊緣電場,造成更高的漏電,降低擊穿電壓并引入可靠性問題。