GaN(氮化镓)射频器件市场分析

2010-07-23 11:23:17来源: 机电商情网

      机遇与挑战:

      氮化镓将逐渐替代以往的晶体管技术以及某些特定应用中的真空管

      氮化镓晶体管技术最有可能的长期客户是国防市场和卫星通信市场

      市场数据:

      预计国防市场的价值将2012年达到4000万美元

      卫星通信市场的估值在100万美元

      氮化镓并非革命性的晶体管技术,这种新兴技术逐渐用于替代横向扩散金属氧化物硅半导体(SiLDMOS)和砷化镓(GaAs)晶体管技术以及某些特定应用中的真空管。

      与现有技术相比,氮化镓(GaN)的优势在于更高的漏极效率、更大的带宽、更高的击穿电压和更高的结温操作,这些特点经常作为推动其批量生产的重要因素,但在价格、可用性和器件成熟度方面还需加以综合考量。

      氮化镓(GaN)适合的应用有:

      1.无线通信应用

      •LTE(长期演进,0.7到2.6GHz)

      •3GBTS[基站](0.8到2.7GHz)

      •Wi-MAX(2.3to5GHz)

      2.国防应用

      •雷达

      •电子对抗

      3.数据广播应用

      •有线电视(CATV)(小于1GHz)

      •卫星通信(13GHz到14GHz)

      •甚小孔径终端(VSAT)(12GHz到40GHz)

      氮化镓(GaN)器件市场预计在2007年会到达1600万美元,其中的70%用于研发项目和技术评估。国防项目占其市场总额的11%,这在很大程度上归因于美国国防部(DOD)或者美国国防部高级研究计划局(DARPA)的合同,以及欧洲航天局(ESA)的研发合同。整体市场有望在2008年翻一番。

      乐观人士预计,到2012年,这一市场将增至1.7亿美元,主要因为:

      •氮化镓(GaN)全面进入3G基站市场,取代横向扩散金属氧化物硅半导体(SiLDMOS)。

      •国防市场保持热度并继续为新的氮化镓(GaN)研发项目提供资金

      •Wi-MAX产业广泛采用氮化镓(GaN)技术,随着2010年LTE网络推出,这一情况进一步加强。

      这种预测基于一个错误的假设,即横向扩散金属氧化物硅半导体(SiLDMOS)和砷化镓(GaAs)技术的发展停滞不前。在民用市场,横向扩散金属氧化物硅半导体(SiLDMOS)在价格和性能上可能会对氮化镓(GaN)造成强有力的挑战,例如LTE和CATV市场,如果Wi-MAX继续限定在3.5GHz子频谱上,那么氮化镓(GaN)在Wi-MAX市场前景黯淡。对于甚小孔径终端(VSAT)应用,砷化镓(GaAs)在价格和性能上可能会对氮化镓(GaN)造成强有力的挑战。这些因素相结合,可能令2012年氮化镓(GaN)市场的乐观预计下降达50%。

      氮化镓(GaN)晶体管技术最有可能的长期客户是国防市场和卫星通信市场。这两个市场目前正在全球资助研发项目,并且愿意支付额外经费,确保氮化镓(GaN)拥有更成熟的半导体技术,从而获得可靠的益处。预计国防市场的价值将2012年达到4000万美元,而卫星通信市场的估值在100万美元。

      公布的氮化镓(GaN)器件性能

      在MTT-S国际微波研讨会(IMS2008)上,许多公司都宣布经过证实的性能记录,作为当今器件基准:

      这些记录是:

      1.RFMD推出了400W、2.9到3.5GHz的氮化镓(GaN)高电子迁移率晶体管(HEMT),用于雷达系统中的批量发射机。该公司宣称其在200C结温下的可靠性为1E6小时,特别适合用于替换行波管的固态设计。

      2.东芝推出了一系列50WX频带窄带器件,其工作频率在8到12GHz的频带范围内。东芝还推出了用于卫星通信的50WKu频带器件,采用14.0GHz到14.5GHz的频带。东芝宣称其2010年产品研发路线图包括推出一个150WC频带器件,一个100WX频带器件,一个100WKu频带器件和一个10WKa频带器件(18到42GHz)。

      3.松下宣布针对未来毫米波通信系统的接收机开发氮化镓(GaN)集成电路(IC)。已经开发出的放大器IC可在26GHz频率下达到22dB的增益,在如此之高的频率上,这个增益值创造了氮化镓(GaN)类IC的世界记录。

      4.CREE公司宣称实现了最高的漏极效率,即在500MHz到2.5GHz范围内对于90W的器件漏极效率可达55%。

      来自CREE、Nitronex、RFMD和Eudyna这些关键厂商的现成商业器件性能可靠,并且针对低频(小于6GHz)的国防应用或窄带无线通信应用经过优化。有了适当的结合技术,例如MILMEGA公司使用的技术,它们展现出将来有能力在X频带和Ku频带建设高功率固态发射机结构,类似于目前在L、S和C频带。

关键字:GaN

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2010/0723/article_3370.html
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