碳化硅基氮化镓器件在射频领域的应用前景 | |
日期:2025-09-18 人气:133 | |
随着全球5G通讯技术的发展和推广,5G基站建设将为射频器件带来新的增长动力。 微波射频器件是实现信号发送和接收的基础部件,是无线通讯的核心,主要包括射频开关、LNA、功率放大器、滤波器等器件。其中,功率放大器是放大射频信号的器件,直接决定移动终端和基站的无线通信距离、信号质量等关键参数。 目前主流的射频器件有砷化镓、硅基 LDMOS、碳化硅基氮化镓等不同类型。其中,砷化镓器件已在功率放大器上得到广泛应用,硅基 LDMOS 器件也已在通讯领域应用多年,但其主要应用于小于4GHz 的低频率领域。 碳化硅基氮化镓射频器件同时具备了碳化硅的高导热性能和氮化镓在高频段下大功率射频输出的优势,突破了砷化镓和硅基 LDMOS 器件的固有缺陷,能够满足 5G 通讯对高频性能和高功率处理能力的要求。碳化硅基氮化镓射频器件已逐步成为 5G 功率放大器尤其宏基站功率放大器的主流技术路线。 碳化硅衬底可分为导电型和半绝缘型。半绝缘型具有较高的电阻率(电阻率≥105Ω·cm),主要应用于制造氮化镓射频器件。通过在半绝缘型碳化硅衬底上生长氮化镓外延层,制得碳化硅基氮化镓外延片,可进一步制成氮化镓射频器件。目前,半绝缘型碳化硅衬底的制备仍存在技术难点,掺钒工艺复杂,成本很高。 ![]() ![]() 据 Yole Development 预测,2025年全球射频器件市场将超过250亿美元,其中射频功率放大器市场规模将从2018年的60亿美元增长到2025 年的104亿美元,而氮化镓射频器件在功率放大器中的渗透率将持续提高。至2025年,功率在 3W以上的射频器件市场中,砷化镓器件市场份额基本维持不变的情况下,氮化镓射频器件有望替代大部分硅基 LDMOS 份额,占据射频器件市场约50%的份额。 随着 5G 市场对碳化硅基氮化镓器件需求的增长,半绝缘型碳化硅晶片的需求量也将大幅增长。到2025年,半绝缘型碳化硅衬底市场规模有望达到 40.35 亿元,4英寸逐步从5万片市场减少到2万片,6英寸晶圆将从5万片增长到10万片;2025~2030年:4英寸晶圆将逐渐退出市场,保守估计6英寸晶圆将增长至20万片。 |
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