GaN:一項突破性技術(shù)
如果獨立市場研究結(jié)果應驗,則GaN產(chǎn)品的銷售額將會在2014年超過3億美元。只有通過主流半導體公司(恩智浦是領頭羊)生產(chǎn)GaN,才可能實現(xiàn)這一預測。那么,GaN和RF功率應用到底是什么?簡而言之,在大多數(shù)應用中,GaN相比Si LDMOS進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,導致GaN的FoM為324。通俗而言,另一種常用的RF復合材料GaA具有1.44的FoM。一言以蔽之,GaN真正代表了一項突破性技術(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的一個本質(zhì)優(yōu)點: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,無需施加柵偏壓。需要負柵偏壓以關閉晶體管。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,因為已有久經(jīng)考驗的偏置電路可供使用,并在整個產(chǎn)品使用壽命期間提供持續(xù)的應用支持。
高溫
GaN更大的優(yōu)勢是,具有能耐受極高溫度的極其堅固的結(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)品領域30年經(jīng)驗的受益者,我們的工業(yè)基地能為客戶帶來極佳的產(chǎn)品可靠性、成本和高度自信的供應鏈,能做到這些的GaN供應商僅此一家。正如我們所說,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)品將是獨一無二的寬帶放大器,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)品而設計,可實現(xiàn)一流的效率和線性度。這類產(chǎn)品將使用行業(yè)標準的封裝大小,使客戶能在現(xiàn)有設計中采用恩智浦的產(chǎn)品而無需更改機械設計。恩智浦的新一代GaN器件將會超級高效,為最大的RF功率器件細分市場——蜂窩基站——帶來性能上的突破。反過來,此技術(shù)會憑借開關模式功率放大器(SMPA)概念打破線性放大器拓撲結(jié)構(gòu)。恩智浦致力于在整個產(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的更高頻率應用。