GaN:一項(xiàng)突破性技術(shù)
如果獨(dú)立市場(chǎng)研究結(jié)果應(yīng)驗(yàn),則GaN產(chǎn)品的銷售額將會(huì)在2014年超過(guò)3億美元。只有通過(guò)主流半導(dǎo)體公司(恩智浦是領(lǐng)頭羊)生產(chǎn)GaN,才可能實(shí)現(xiàn)這一預(yù)測(cè)。那么,GaN和RF功率應(yīng)用到底是什么?簡(jiǎn)而言之,在大多數(shù)應(yīng)用中,GaN相比Si LDMOS進(jìn)一步提升效率和功率密度性能。這可在Johnson的優(yōu)值(FoM)中得到量化——將以Si等于1為基線的顯著RF性能變量結(jié)合起來(lái),導(dǎo)致GaN的FoM為324。通俗而言,另一種常用的RF復(fù)合材料GaA具有1.44的FoM。一言以蔽之,GaN真正代表了一項(xiàng)突破性技術(shù)。
偏置
GaN產(chǎn)品被稱為高電子遷移率晶體管(HEMT),這一名稱抓住了GaN的一個(gè)本質(zhì)優(yōu)點(diǎn):高電子漂移速度。這些晶體管為消耗模式器件,此類器件為常開(kāi),無(wú)需施加?xùn)牌珘?。需要?fù)柵偏壓以關(guān)閉晶體管。此偏置不是直接提供的,但在恩智浦,我們提供解決方案而非僅僅是組件,因?yàn)橐延芯媒?jīng)考驗(yàn)的偏置電路可供使用,并在整個(gè)產(chǎn)品使用壽命期間提供持續(xù)的應(yīng)用支持。
高溫
GaN更大的優(yōu)勢(shì)是,具有能耐受極高溫度的極其堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)。恩智浦的GaN晶體管可指定250 °C的最高溫度,相比之下,Si LDMOS為225 °C。在如此高溫環(huán)境下,更需要能夠充分利用此特性的封裝技術(shù)。因此,客戶將是恩智浦在RF功率產(chǎn)品領(lǐng)域30年經(jīng)驗(yàn)的受益者,我們的工業(yè)基地能為客戶帶來(lái)極佳的產(chǎn)品可靠性、成本和高度自信的供應(yīng)鏈,能做到這些的GaN供應(yīng)商僅此一家。正如我們所說(shuō),GaN因此而成為主流。
第一代恩智浦GaN產(chǎn)品
第一代恩智浦GaN產(chǎn)品將是獨(dú)一無(wú)二的寬帶放大器,適用于要求在最高為3.5 GHz的各種頻率下具有高RF性能的應(yīng)用。恩智浦的第一代GaN工藝專為在50V供電電壓下工作的產(chǎn)品而設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)一流的效率和線性度。這類產(chǎn)品將使用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的封裝大小,使客戶能在現(xiàn)有設(shè)計(jì)中采用恩智浦的產(chǎn)品而無(wú)需更改機(jī)械設(shè)計(jì)。恩智浦的新一代GaN器件將會(huì)超級(jí)高效,為最大的RF功率器件細(xì)分市場(chǎng)——蜂窩基站——帶來(lái)性能上的突破。反過(guò)來(lái),此技術(shù)會(huì)憑借開(kāi)關(guān)模式功率放大器(SMPA)概念打破線性放大器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。恩智浦致力于在整個(gè)產(chǎn)品范圍中充分利用技術(shù),這也將使產(chǎn)品適用于最高為10 GHz的更高頻率應(yīng)用。