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5G時代,第三代半導體將大有可為

SiGZ_BIEIqbs ? 來源:YXQ ? 2019-06-21 10:29 ? 次閱讀

第三代半導體,又稱寬禁帶半導體,是以碳化硅(SiC)、氮化鎵(GaN)為代表的半導體材料,具備高壓、高溫、高頻大功率等特性。目前已廣泛應用在無線基礎設施(基站)、衛星通信、軌道交通、新能源汽車、消費電子等領域。

先說說碳化硅,SiC器件以其固有的高頻、大功率、高溫和抗惡劣環境應用潛力,在許多領域可以取代Si,打破硅基材料本身性能造成的許多局限性,在航空航天、新能源汽車、軌道交通、高壓輸變電、分布式能源等領域有著十分廣泛的應用,也是各國爭相搶占的產業高地。

再說說氮化鎵,剛才也提到,5G的基站需要在原有4G基礎上進一步大規模建設,其主要原因是5G的頻譜高,基站的覆蓋面就相應變小,相對于4G,5G的建設需要更多的小基站才能消除盲區。頻譜是5G的血液,要提高頻譜利用率,主要的技術方式是增加基站和天線的數量,對應5G中的關鍵技術應為大規模天線陣列(MassiveMIMO)和超密集組網(UDN)。

5G時代,射頻器件的重要程度大大超過4G時代。而GaN有一個重要的原生優勢——高效率。高效率對5G可謂一個決定性的優勢。對于整個MIMO基站,其里面有64個通道,每個通道的效率哪怕有些許的提高,對基站本身的散熱都會有很大的改善,功率也隨之提高,整個覆蓋范圍就變大。

目前GaN技術已成為高頻、大功耗應用技術的首選,不論在頻寬、性能、容量、成本間均可做出最佳成效。

Yole數據顯示,截止到2018年底,RF GaN的市場規模接近4.85億美元。雖然目前全球只有少數廠商展示了商業化的GaN技術,但事實上已經有許多公司投入研發GaN技術。而5G通信的快速崛起,成為GaN技術發展的重要契機。預計到2023年,全球GaNRF器件市場規模將達到13億美元。

圖: 2019-2023年全球GaN RF器件市場規模預測

結 語

中國必定成為5G的領頭羊。正如華為,目前已經在5G領域頗具造詣,從5G訂單和基站數量看來,華為5G也正逐漸被業界認可。在中美貿易摩擦不斷升級的局勢下,提高半導體產品國產化率的呼聲日益強烈。中國開展SiC、GaN材料和器件方面的研究工作比較晚,在微波射頻和電力電子領域與國外相比水平較低。近年來,中國也在積極推進第三代半導體相關產業的步伐,全國已形成了京津冀、長三角、珠三角、閩三角以及中西部等三代半產業聚集區。相信5G將帶來半導體材料革命性的變化,我國的第三代半導體產業也將迎來迅猛發展。

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原文標題:沒有我,5G怎么辦:來自第三代半導體的“自白”

文章出處:【微信號:BIEIqbs,微信公眾號:北京市電子科技情報研究所】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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