氮化鎵（GaN）是一種寬帶隙半導(dǎo)體材料，在上世紀(jì)90年代已經(jīng)有了氮化鎵的應(yīng)用，多年來氮化鎵已經(jīng)成為全球半導(dǎo)體研究的熱點(diǎn)，被稱為第三代半導(dǎo)體，它具有更高的擊穿強(qiáng)度、更快的開關(guān)速度、更高的熱導(dǎo)率和更低的導(dǎo)通電阻，因此可以減少損耗，減少熱量，提供高效率和節(jié)能，使得組件的體積可以更為精簡(jiǎn)，正因?yàn)槿绱耍壖夹g(shù)的應(yīng)用正在增加。

　　GaN可用于硅基、碳化硅（SiC）襯底或金剛石襯底的不同襯底類型

　　硅氮化：這種方法的產(chǎn)量比其他兩種方法低，但具有使用低成本、大尺寸CMOS硅片和全球大量射頻硅鑄造廠的優(yōu)勢(shì)。因此，它將很快利用價(jià)格作為與現(xiàn)有的硅和砷化鎵技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，這自然會(huì)威脅到它們根深蒂固的市場(chǎng)。

　　碳化硅襯底上的GaN：這是RF GaN的“高端”版本，SiC GaN提供最高功率級(jí)別的GaN產(chǎn)品，提供其他出色的財(cái)產(chǎn)，確保其在最苛刻的環(huán)境中使用。

　　金剛石襯底上的GaN：很難將這兩種材料結(jié)合起來，但好處是巨大的：工業(yè)金剛石具有世界上任何材料中最高的導(dǎo)熱性（因此最好用于散熱）。使用金剛石代替硅、碳化硅或其他襯底材料可以充分發(fā)揮金剛石的高導(dǎo)熱性的優(yōu)勢(shì)，并可以實(shí)現(xiàn)非常接近芯片的有效導(dǎo)熱表面。

　　正是基于GaN的上述特性，越來越多的人看好其發(fā)展。特別是在幾個(gè)關(guān)鍵市場(chǎng)，氮化鎵已經(jīng)顯示出相當(dāng)大的滲透力。

　　與SiC相比，GaN功率元件已經(jīng)發(fā)展了十多年，它是一種落后的材料，具有與SiC相似的性能優(yōu)勢(shì)，但具有更大的成本控制潛力，特別是高功率硅基GaN，因?yàn)槠漭敵龉β矢螅ぷ黝l率更快，被看好將取代硅元件作為下一代電力元件。近年來，全球?qū)Τ鞘谢A(chǔ)設(shè)施、新能源、節(jié)能和環(huán)保的政策支持?jǐn)U大了對(duì)SiC/GaN等高性能電力組件的需求，這將進(jìn)一步推動(dòng)SiC/GaN電力組件的發(fā)展。

　　在當(dāng)前快速發(fā)展的5G通信中也使用氮化鎵技術(shù)，射頻氮化鎵技術(shù)與5G完美匹配，基站功率放大器使用氮化鎵。GaN、GaAs和磷化銦是RF應(yīng)用中常用的半導(dǎo)體材料。作為一種寬帶隙半導(dǎo)體，氮化鎵可以承受更高的工作電壓，這意味著其功率密度和工作溫度更高，因此具有高功率密度、低能耗、適用于高頻、支持寬帶寬的特性。

　　5G大功率基站氮化鎵功率放大器是氮化鎵技術(shù)在5G中的重要應(yīng)用，該放大器主要應(yīng)用于5G高功率基站，解決了5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中面積小但數(shù)據(jù)流量相對(duì)集中的問題。在5G毫米波的應(yīng)用中，氮化鎵的高功率密度特性可以在相同的覆蓋條件和用戶跟蹤功能下，有效減少傳輸和接收信道的數(shù)量以及整體解決方案的大小。

　　綜合NXP和電源網(wǎng)整合

　　審核編輯：郭婷