GaN(氮化镓)射頻器件市場分析
發布時間:2010-06-04 來源:電子元件技術網
機遇與挑戰:
氮化镓並非革命性的晶體管技術,這種新興技術逐漸用於替代橫向擴散金屬氧化物矽半導體(Si LDMOS)和砷化镓(GaAs)晶體管技術以及某些特定應用中的真空管。
與現有技術相比,氮化镓(GaN)的優勢在於更高的漏極效率、更大的帶寬、更高的擊穿電壓和更高的結溫操作,這些特點經常作為推動其批量生產的重要因素,但在價格、可用性和器件成熟度方麵還需加以綜合考量。
氮化镓(GaN)適合的應用有:
1. 無線通信應用
• LTE(長期演進,0.7到2.6GHz)
• 3G BTS [基站] (0.8到2.7GHz)
• Wi-MAX (2.3 to 5GHz)
2. 國防應用
• 雷達
• 電子對抗
3. 數據廣播應用
• 有線電視(CATV)(小於1GHz)
• 衛星通信(13GHz到14GHz)
• 甚小孔徑終端(VSAT)(12GHz到40GHz)
氮化镓(GaN)器件市場預計在2007年會到達1600萬美元,其中的70%用於研發項目和技術評估。國防項目占其市場總額的11%,這在很大程度上歸因於美國國防部(DOD)或者美國國防部高級研究計劃局(DARPA)的合同,以及歐洲航天局(ESA)的研發合同。整體市場有望在2008年翻一番。
樂觀人士預計,到2012年,這一市場將增至1.7億美元,主要因為:
• 氮化镓(GaN)全麵進入3G基站市場,取代橫向擴散金屬氧化物矽半導體(Si LDMOS)。
• 國防市場保持熱度並繼續為新的氮化镓(GaN)研發項目提供資金
• Wi-MAX產業廣泛采用氮化镓(GaN)技術,隨著2010年LTE網絡推出,這一情況進一步加強。
這種預測基於一個錯誤的假設,即橫向擴散金屬氧化物矽半導體(Si LDMOS)和砷化镓(GaAs)技術的發展停滯不前。在民用市場,橫向擴散金屬氧化物矽半導體(Si LDMOS)在價格和性能上可能會對氮化镓(GaN)造成強有力的挑戰,例如LTE和CATV市場,如果Wi-MAX繼續限定在3.5GHz子頻譜上,那麼氮化镓(GaN)在Wi-MAX市場前景黯淡。對於甚小孔徑終端(VSAT)應用,砷化镓(GaAs)在價格和性能上可能會對氮化镓(GaN)造成強有力的挑戰。這些因素相結合,可能令2012年氮化镓(GaN)市場的樂觀預計下降達50%。
氮化镓(GaN)晶(jing)體(ti)管(guan)技(ji)術(shu)最(zui)有(you)可(ke)能(neng)的(de)長(chang)期(qi)客(ke)戶(hu)是(shi)國(guo)防(fang)市(shi)場(chang)和(he)衛(wei)星(xing)通(tong)信(xin)市(shi)場(chang)。這(zhe)兩(liang)個(ge)市(shi)場(chang)目(mu)前(qian)正(zheng)在(zai)全(quan)球(qiu)資(zi)助(zhu)研(yan)發(fa)項(xiang)目(mu),並(bing)且(qie)願(yuan)意(yi)支(zhi)付(fu)額(e)外(wai)經(jing)費(fei),確(que)保(bao)氮(dan)化(hua)镓(jia)(GaN)擁有更成熟的半導體技術,從而獲得可靠的益處。預計國防市場的價值將2012年達到4000萬美元,而衛星通信市場的估值在100萬美元。
公布的氮化镓(GaN)器件性能
在MTT-S國際微波研討會(IMS 2008)上,許多公司都宣布經過證實的性能記錄,作為當今器件基準:
這些記錄是:
1. RFMD推出了400W、2.9到3.5GHz的氮化镓(GaN)高電子遷移率晶體管(HEMT),用於雷達係統中的批量發射機。該公司宣稱其在200C結溫下的可靠性為1E6小時,特別適合用於替換行波管的固態設計。
2. 東芝推出了一係列50W X頻帶窄帶器件,其工作頻率在8到12GHz的頻帶範圍內。東芝還推出了用於衛星通信的50W Ku頻帶器件,采用14.0GHz到14.5GHz 的頻帶。東芝宣稱其2010年產品研發路線圖包括推出一個150W C頻帶器件,一個100W X頻帶器件,一個100W Ku頻帶器件和一個10W Ka頻帶器件(18到 42GHz)。
3. 鬆下宣布針對未來毫米波通信係統的接收機開發氮化镓(GaN)集成電路(IC)。已經開發出的放大器IC可在26GHz頻率下達到22dB的增益,在如此之高的頻率上,這個增益值創造了氮化镓(GaN)類IC的世界記錄。
4. CREE公司宣稱實現了最高的漏極效率,即在500MHz到2.5GHz範圍內對於90W的器件漏極效率可達55%。
來自CREE、Nitronex、RFMD和Eudyna這些關鍵廠商的現成商業器件性能可靠,並且針對低頻(小於6GHz)的國防應用或窄帶無線通信應用經過優化。有了適當的結合技術,例如MILMEGA公司使用的技術,它們展現出將來有能力在X頻帶和Ku頻帶建設高功率固態發射機結構,類似於目前在L、S和C頻帶。
- 氮化镓將逐漸替代以往的晶體管技術以及某些特定應用中的真空管
- 氮化镓晶體管技術最有可能的長期客戶是國防市場和衛星通信市場
- 預計國防市場的價值將2012年達到4000萬美元
- 衛星通信市場的估值在100萬美元
氮化镓並非革命性的晶體管技術,這種新興技術逐漸用於替代橫向擴散金屬氧化物矽半導體(Si LDMOS)和砷化镓(GaAs)晶體管技術以及某些特定應用中的真空管。
與現有技術相比,氮化镓(GaN)的優勢在於更高的漏極效率、更大的帶寬、更高的擊穿電壓和更高的結溫操作,這些特點經常作為推動其批量生產的重要因素,但在價格、可用性和器件成熟度方麵還需加以綜合考量。
氮化镓(GaN)適合的應用有:
1. 無線通信應用
• LTE(長期演進,0.7到2.6GHz)
• 3G BTS [基站] (0.8到2.7GHz)
• Wi-MAX (2.3 to 5GHz)
2. 國防應用
• 雷達
• 電子對抗
3. 數據廣播應用
• 有線電視(CATV)(小於1GHz)
• 衛星通信(13GHz到14GHz)
• 甚小孔徑終端(VSAT)(12GHz到40GHz)
氮化镓(GaN)器件市場預計在2007年會到達1600萬美元,其中的70%用於研發項目和技術評估。國防項目占其市場總額的11%,這在很大程度上歸因於美國國防部(DOD)或者美國國防部高級研究計劃局(DARPA)的合同,以及歐洲航天局(ESA)的研發合同。整體市場有望在2008年翻一番。
樂觀人士預計,到2012年,這一市場將增至1.7億美元,主要因為:
• 氮化镓(GaN)全麵進入3G基站市場,取代橫向擴散金屬氧化物矽半導體(Si LDMOS)。
• 國防市場保持熱度並繼續為新的氮化镓(GaN)研發項目提供資金
• Wi-MAX產業廣泛采用氮化镓(GaN)技術,隨著2010年LTE網絡推出,這一情況進一步加強。
這種預測基於一個錯誤的假設,即橫向擴散金屬氧化物矽半導體(Si LDMOS)和砷化镓(GaAs)技術的發展停滯不前。在民用市場,橫向擴散金屬氧化物矽半導體(Si LDMOS)在價格和性能上可能會對氮化镓(GaN)造成強有力的挑戰,例如LTE和CATV市場,如果Wi-MAX繼續限定在3.5GHz子頻譜上,那麼氮化镓(GaN)在Wi-MAX市場前景黯淡。對於甚小孔徑終端(VSAT)應用,砷化镓(GaAs)在價格和性能上可能會對氮化镓(GaN)造成強有力的挑戰。這些因素相結合,可能令2012年氮化镓(GaN)市場的樂觀預計下降達50%。
氮化镓(GaN)晶(jing)體(ti)管(guan)技(ji)術(shu)最(zui)有(you)可(ke)能(neng)的(de)長(chang)期(qi)客(ke)戶(hu)是(shi)國(guo)防(fang)市(shi)場(chang)和(he)衛(wei)星(xing)通(tong)信(xin)市(shi)場(chang)。這(zhe)兩(liang)個(ge)市(shi)場(chang)目(mu)前(qian)正(zheng)在(zai)全(quan)球(qiu)資(zi)助(zhu)研(yan)發(fa)項(xiang)目(mu),並(bing)且(qie)願(yuan)意(yi)支(zhi)付(fu)額(e)外(wai)經(jing)費(fei),確(que)保(bao)氮(dan)化(hua)镓(jia)(GaN)擁有更成熟的半導體技術,從而獲得可靠的益處。預計國防市場的價值將2012年達到4000萬美元,而衛星通信市場的估值在100萬美元。
公布的氮化镓(GaN)器件性能
在MTT-S國際微波研討會(IMS 2008)上,許多公司都宣布經過證實的性能記錄,作為當今器件基準:
這些記錄是:
1. RFMD推出了400W、2.9到3.5GHz的氮化镓(GaN)高電子遷移率晶體管(HEMT),用於雷達係統中的批量發射機。該公司宣稱其在200C結溫下的可靠性為1E6小時,特別適合用於替換行波管的固態設計。
2. 東芝推出了一係列50W X頻帶窄帶器件,其工作頻率在8到12GHz的頻帶範圍內。東芝還推出了用於衛星通信的50W Ku頻帶器件,采用14.0GHz到14.5GHz 的頻帶。東芝宣稱其2010年產品研發路線圖包括推出一個150W C頻帶器件,一個100W X頻帶器件,一個100W Ku頻帶器件和一個10W Ka頻帶器件(18到 42GHz)。
3. 鬆下宣布針對未來毫米波通信係統的接收機開發氮化镓(GaN)集成電路(IC)。已經開發出的放大器IC可在26GHz頻率下達到22dB的增益,在如此之高的頻率上,這個增益值創造了氮化镓(GaN)類IC的世界記錄。
4. CREE公司宣稱實現了最高的漏極效率,即在500MHz到2.5GHz範圍內對於90W的器件漏極效率可達55%。
來自CREE、Nitronex、RFMD和Eudyna這些關鍵廠商的現成商業器件性能可靠,並且針對低頻(小於6GHz)的國防應用或窄帶無線通信應用經過優化。有了適當的結合技術,例如MILMEGA公司使用的技術,它們展現出將來有能力在X頻帶和Ku頻帶建設高功率固態發射機結構,類似於目前在L、S和C頻帶。
特別推薦
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
技術文章更多>>
- 大聯大世平集團首度亮相北京國際汽車展 攜手全球芯片夥伴打造智能車整合應用新典範
- 2026北京車展即將啟幕,高通攜手汽車生態“朋友圈”推動智能化體驗再升級
- 邊緣重構智慧城市:FPGA SoM 如何破解視頻係統 “重而慢”
- 如何使用工業級串行數字輸入來設計具有並行接口的數字輸入模塊
- 意法半導體將舉辦投資者會議探討低地球軌道(LEO)發展機遇
技術白皮書下載更多>>
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
接口IC
介質電容
介質諧振器
金屬膜電阻
晶體濾波器
晶體諧振器
晶體振蕩器
晶閘管
精密電阻
精密工具
景佑能源
聚合物電容
君耀電子
開發工具
開關
開關電源
開關電源電路
開關二極管
開關三極管
科通
可變電容
可調電感
可控矽
空心線圈
控製變壓器
控製模塊
藍牙
藍牙4.0
藍牙模塊
浪湧保護器


