氮化镓-第三代半导体材料王者.docx
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- 2021-03-02 发布|
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氮化镓:第三代半导体材料王者
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查行业数据,就用行行查?
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随着市场对半导体性能的要求不断提高,第三代半导体等新型化合物材料凭借其性能优势开始崭露头角,成为行业未来重要增长点。
相对于第一代(硅基)半导体,第三代半导体禁带宽度大,电导率高、热导率高。第三代半导体的禁带宽度是第一代和第二代半导体禁带宽度的近3倍,具有更强的耐高压、高功率能力。氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)并称为第三代半导体材料的双雄,由于性能不同,二者的应用领域也不相同。氮化镓具备高电流密度等优势,可显著减少电力损耗和散热负载,迅速应用于变频器、稳压器、变压器、无线充电等领域,是未来最具增长潜质的化合物半导体。与GaAs和InP等高频工艺相比,氮化镓器件输出的功率更大;与LDCMOS和SiC等功率工艺相比,氮化镓的频率特性更好。随着行业大规模商用,氮化镓生产成本有望迅速下降,进一步刺激氮化镓器件渗透,有望成为消费电子领域下一个杀手级应用。氮化镓(GaN)主要应用于生产功率器件,目前GaN器件有三分之二应用于军工电子,如军事通讯、电子干扰、雷达等领域。在民用领域,氮化镓主要被应用于通讯基站、功率器件等领域。氮化镓基站PA的功放效率较其他材料更高,因而能节省大量电能,且其可以几乎覆盖无线通讯的所有频段,功率密度大,能够减少基站体积和质量。氮化镓在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。随着5G高频通信的商业化,GaN将在电信宏基站、真空管在雷达和航空电子应用中占有更多份额。根据Yole估计,大多数Sub 6GHz的蜂窝网络都将采用氮化镓器件,因为LDMOS无法承受如此之高的频率,而砷化镓对于高功率应用又非理想之选。同时