《电子技术应用》

MACOM宣称将打破氮化镓大规模商用壁垒

作者:王伟
2015/11/5 13:45:00

    迄今为止,半导体材料大致可以分为三代。第一代半导体是硅,主要解决数据运算、存储的问题;第二代半导体以砷化镓为代表,被应用于光通信,主要解决数据传输的问题;第三代半导体以氮化镓为代表,它在电和光的转化方面性能突出,在微波信号传输方面的效率更高,所以可以被广泛应用到照明、显示、通讯等各大领域。

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GaN主要市场和应用领域

    但是现实中,自然形成氮化镓的条件极为苛刻,在自然界几乎不可能实现,而人造氮化镓的成本非常高。不仅如此,无论是氮化镓晶片生产,还是以氮化镓为衬底的芯片器件,都需要精密的纳米加工工艺,技术门槛极高。这些都成为氮化镓大规模应用的制约因素。

    然而日前,MACOM却宣布,其第四代氮化镓产品,将以非常好的成本优势,在多个应用领域替代LDMOS、砷化镓和以碳化硅为衬底的氮化镓产品,使得氮化镓产品大规模商业应用成为可能。

    MACOM公司射频和微波业务高级副总裁兼总经理Greg Baker兴奋地向我们介绍到:“我们的第四代氮化镓产品基于硅衬底,效率要比LDMOS高10%,功率密度是LDMOS的4倍,预期成本结构也低于LDMOS,同时利用MACOM的高功率塑料封装技术,成功地促进了氮化镓产品从高深的、政府资助型技术到批量生产的商业技术的转变。”

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MACOM 创新正引领GaN商业应用

    据预测,射频微波市场容量大概是100亿美金,MACOM新的氮化镓产品所针对的射频微波大功率器件市场,其容量规模超过30亿美金。目前,这部分市场中的主流应用是LDMOS和砷化镓产品。与之相比,MACOM的第四代基于硅衬底的氮化镓产品,可以说是综合考虑性能与成本之后的极佳选择。首先,在高频应用中,氮化镓功率放大器具有压倒性的优势;同时,氮化镓功放能够处理大的信号带宽,就5G移动通信等应用来说,氮化镓都有比较大的优势。

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第4代 GaN-Si(100W 效率70%)

    正是因为如此,MACOM的第四代产品才吸引了安捷伦、罗德与施瓦茨等测试仪器仪表领域的厂商,华为、诺基亚、西门子等著名的无线通讯设备商,以及西门子等医疗仪器领域的关键客户的关注。

    然而,基于硅衬底的氮化镓产品的出现,并不意味着MACOM放弃了传统的基于碳化硅的氮化镓产品。在某些应用场合,例如气象雷达、高速公路测速雷达或者是其他雷达等,对效率、带宽等性能要求较高,且对成本不敏感的应用中,依然是传统的基于碳化硅的氮化镓产品的市场。MACOM将继续为这类客户提供越来越多新的产品。

    “研发基于硅衬底的氮化镓技术,主要是为将来5G移动通信的发展一些新能源行业所需要的大功率器件做准备。虽然短时间内,微波射频领域发展得会比较平缓,但MACOM还是会持续地在高功率氮化镓技术上有所投入。我们相信当移动通信发展到4.5G、5G时,氮化镓的产品与技术必然会取代现有的LDMOS及其他大功率技术。” MACOM南亚太区销售副总裁熊华良强调到。

    除微波射频外,光通信也是MACOM快速增长的业务领域。尤其是“宽带中国”战略下,GPON、EPON取得飞速发展。MACOM的产品正好吻合了这个应用,所以2015年MACOM在这一市场进步神速。其次,最近这两年中国的运营商已经开始大规模安装100G干线网络,而在100G的干线网络上,MACOM也有全线产品支持和服务中国客户。最后,高速数据的发展导致全球对于数据中心的建设都非常热。在这一应用上,MACOM也提供全线的产品支持。

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MACOM在南亚地区的业务

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