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    第三代半導體材料氮化鎵(GaN)或引發充電革命?

    2020-06-04 14:28瀏覽量1205返回上一頁

    就整個消費電子行業的情況來看,GaN已經在全球主流的消費電子廠商中得到了關注和投入,GaN也正在伴隨充電器快速爆發。今年一月,在美國舉辦的CES展會上,參展的GaN充電器已經多達66款,其中涵蓋了18W、30W、65W、100W等多個功率以及全新品類超級擴展塢,滿足手機、平板、筆電的全方位充電需求。綜合性能和成本兩個方面,GaN也有望在未來成為消費電子領域快充器件的主流選擇。


    隨著用戶對充電器通用性、便攜性的需求提高,未來GaN快充市場規模將快速上升,預計2020年全球GaN充電器市場規模為23億元,2025年將快速上升至638億元,5年復合年均增長率高達94%。

    值得一提的是,在這樣的市場趨勢下,一些重要的半導體行業也大舉切入到GaN市場。GaN不僅僅只在充電器領域,憑借GaN的功率性能、頻率性能以及優秀散熱性能,它還可用于5G基站、自動駕駛、軍用雷達等眾多功率和頻率有較高要求的場。

    GaN的應用不僅僅止于充電領域

    但在手機領域,GaN之所以越來越出名,絕不僅僅是因為快充,而是5G時代的到來。5G將帶來半導體材料革命性的變化,隨著通訊頻段向高頻遷移,因此基站及通信設備對射頻器件高頻性能的要求也在不斷提高。不僅如此,5G所需要的多重載波聚合以及基站的功率放大器,GaN都可以占據一席之地,通吃5G的上下游產業鏈。

    在此背景下,GaN的優勢將逐步凸顯,使得GaN成為5G的關鍵技術。隨著今年5G手機的大規模推出和各國5G基站的鋪設,和現有的硅、砷化鎵的解決方案比起來,GaN則能提供更好的功率以及能耗比,也更能適用于5G時代的需求。

    · 在5G的關鍵技術Massive MIMO應用中,基站收發信機上使用大數量(如32/64等)的陣列天線實現更大的無線數據流量和連接可靠性,這種架構需要相應的射頻收發單元陣列配套。因此射頻器件的數量將大為增加,器件的尺寸大小很關鍵,利用GaN的尺寸小、效率高和功率密度大的特點可實現高集化的解決方案,如模塊化射頻前端器件。

    · 除了基站射頻收發單元陳列中所需的射頻器件數量大為增加,基站密度和基站數量也會大為增加,因此相比3G、4G時代,5G時代的射頻器件將會以幾十倍、甚至上百倍的數量增加,因此成本的控制非常關鍵,而硅基氮化鎵在成本上具有巨大的優勢,隨著硅基氮化鎵技術的成熟,它能以最大的性價比優勢取得市場的突破。

    同時在5G毫米波應用上,GaN的高功率密度特性在實現相同覆蓋條件及用戶追蹤功能下,可有效減少收發通道數及整體方案的尺寸,實現性能成本的最優化組合。



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