射频氮化镓技术的应用及市场
#111723#电信和国防市场推进射频氮化镓（RF GaN）利用据麦姆斯征询先容，比年来，GaN凭仗高频下更高的功率输出和更小的占位面积，被射频行业大批利用。在电信基本设备和国防两大重要市场的推进下，估计到2024年RF GaN团体市场范围将增加至20亿美元。
从前十年，寰球对电信基本设备的投资始终很稳固，而且，中国当局的投入比年延续增加。在这个稳固的市场中，更高的频率趋向，为RF GaN在5G收集频率低于6GHz（sub-6Ghz）的功率缩小器（PA）中找到了用武之地。该利用估计将在将来五年内推进GaN市场的增加。
虽然下一代有源天线技巧能够为硅横向分散金属氧化物半导体（LDMOS）技巧供给上风，但因为热治理等技巧限度，以及在大少数高密度范畴对此类天线的当地化需要，射频拉远头（RRH）将不会被替换，并将采取GaN PA临时存在。从2021年开端，小型蜂窝和回程衔接的大范围利用也将为RF GaN带来严重机会。
国度保险始终是寰球各国的优等大事。国防利用老是优先斟酌高端且高效的体系。在此配景下的主流技巧趋向是，美国、中国、欧盟和日本曾经用更小的固态体系代替行波管（TWT），以供给更高的机能和可扩大性。跟着新型GaN基有源电子扫描阵列（AESA）雷达体系的利用，基于GaN的军用雷达估计将主导GaN军事市场，估计2018~2024年该细分市场的复合年增加率（CAGR）将超越21%。
对于须要高频高输出的卫星通讯利用，GaN无望逐渐代替砷化镓（GaAs）处理计划。对于有线电视（CATV）和平易近用雷达市场，GaN与LDMOS或GaAs比拟依然面对着高本钱压力，但其附加代价显而易见。对于代表GaN主要花费市场机会的RF能量传输市场，GaN-on-Si可供给更具本钱效益的处理计划。
最后但并非最不主要的是，意法半导体（STMicroelectronics）刚朴直式发布它们正在对准采取GaN-on-Si技巧的手机PA。GaN PA可能进动手机利用吗？它们有哪些上风和瓶颈？
本讲演包括了Yole对差别细分市场GaN利用的懂得。本讲演片面概述了5G对无线基本设备、射频前端（FE）和基于GaN的军事市场的影响，以及Yole对以后市场静态和将来开展的瞻望。
GaN-on-SiC、GaN-on-Si、GaN-on-Diamond的将来开展
GaN怎样博得竞争，哪种技巧终将胜出？
自从20年前第一批商用产物问世，GaN在射频功率利用范畴已成为LDMOS和GaAs的主要竞争敌手，而且，正在以更低的本钱一直进步机能和牢靠性。首批GaN-on-SiC和GaN-on-Si器件几近同时呈现，但GaN-on-SiC在技巧上曾经变得愈加成熟。GaN-on-SiC现在主导了RF GaN市场，已浸透到4G LTE无线基本设备市场，估计将安排在5G sub-6Ghz的RRH架构中。
不外，与此同时，经济高效的LDMOS技巧也获得了明显提高，可能会对5G sub-6Ghz有源天线和大范围多输入多输出（MIMO）利用中的GaN处理计划发动挑衅。在此配景下，GaN-on-Si作为潜伏的挑衅者可能会扩大到8英寸晶圆，为商用市场供给存在本钱效益的处理计划。虽然到了2019年第一季度，GaN-on-Si依然处于小批量出产阶段，然而，估计它将挑衅基站（BTS）和RF动力市场中现有的LDMOS处理计划。
GaN-on-Si厂商的另一个目的市场是大范围花费类5G手机PA市场，假如胜利，将在将来几年开拓新的市场机会。跟着GaN-on-Si产物的终究上量，GaN-on-SiC和GaN-on-Si可能会在一段时光内涵市场上共存。
最后但并非最不主要的是，翻新的GaN-on-Diamond技巧正在参加竞争，与别的竞争技巧比拟，GaN-on-Diamond技巧无望供给更高的功率输出密度和更小的占位面积。该技巧重要针对机能驱动型利用，比方高功率基站、军事和卫星通讯等。
本讲演探究了SiC、Si、金刚石（Diamond）和体GaN差别衬底平台上的RF GaN器件技巧。本讲演预期了将来几年的市场格式和本钱趋向，概述了GaN分立晶体管、单片微波集成电路（MMIC）和前端模块（FEM）技巧，并特殊存眷了新兴的封装技巧。
2018~2024年GaN RF器件市场范围猜测
RF GaN供给链近况
RF GaN商用产物或样品现在重要有三种差别的衬底平台：SiC、Si和Diamond。每种技巧的成熟度对各个供给链的成熟度有很大影响。GaN-on-SiC作为一项成熟的技巧，供给链曾经成熟，具有浩繁厂商和差别的集成程度。在RF组件层面，顶级供给商包含住友电工（SEDI）、科锐（Cree/Wolfspeed）和Qorvo。韩国艾尔福（RFHIC）自2017年上市后，营播种得了大幅增加。当先的化合物半导体代工场稳懋半导体（Win Semiconductors）现在正在踊跃供给RF GaN产物。MACOM-ST同盟引领了GaN-on-Si竞争，而RFHIC和Akash Systems公司则是推进GaN-on-Diamond技巧的两大重要供给商。
对于军事市场，各个国度和地域都在增强本人的GaN RF生态体系。GaN的利用遭到很多强势厂商的推进，比方来自美国的雷神（Raytheon）、诺斯洛普·格鲁门（Northrop Grumman）、洛克希德马丁（Lockheed Martin）等，来自欧洲的UMS、空中客车（Airbus）、萨博（Saab）等，以及中国当先的垂直整合厂商中国电子科技团体公司（CETC）。
不外，在电信市场，情形有所差别。2018年产生了良多策略配合和并购。
■ 市场引导者SEDI和贰陆（II-VI）树立了垂直整合的6英寸GaN-on-SiC晶圆平台，以满意5G范畴一直增加的市场需要。
■ 科锐收购了英飞凌（Infineon）RF营业，包含LDMOS和GaN-on-SiC技巧的封装和测试。
本讲演概览了RF GaN工业近况，笼罩了SiC、Si和Diamond衬底上外延、器件和模块计划的代价链，以及Yole对以后市场静态和将来开展的懂得和瞻望。
寰球GaN RF厂商舆图
本讲演触及的部份厂商：Aethercomm, Aixtron, Akash Systems, Alcatel-Lucent, Ampleon, Anadigics, Arralis, AT&T, BAE Sytems, Bell Laboratory, Cisco, CETC, China Mobile, China Telecom, China Unicom, Cree, Custom MMIC, Dynax, DragonWave-X, Dowa, EADS, Enkris Semiconductor, Epigan, Ericsson, Eudyna, Freiburg/Univ. Ulm/Fraunhofer IAF, Filtronic, Freescale, Fujitsu, Global Communication Semiconductors, Hiwafer, Hittite/Keragis, Huawei, II-VI Inc, IMEC, IMECAS Infineon, Integra Technologies, Intel, IQE, KDDI, KT, LG Plus, Lockheed Martin, M/A-COM, Microsemi, Mitsubishi Chemical, Mitsubishi Electric, Motorola, NEC, Newport Wafer Fab, Nitronex, Norstel, Nokia Networks, Northrop Grumman, Norsat, NTT, NTT DOCOMO, NXP, OMMIC, Powdec, Qorvo, Qualcomm, RFHIC, RF Lambda, RFMD, Samsung, San’an Optoelectronics, SICC, SiCrystal, SK Telecom, Softbank, Sprint, STMicroelectronics, Sumitomo Electric, SweGan, Raytheon, TagoreTech,TankeBlue, Telstra, Thales, Thales III-V Lab, T-Mobile, Toshiba, Triquint, UMS, Unity Wireless, Verizon, Vodafone, Wavice, WIN Semiconductors, Wolfspeed, ZTE...
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