每年一次循例來為華為RF工程師講課的Qorvo高級Fellow Bill Boesch在深圳接受了專訪,，他說：“4G,、5G基站大功率射頻（RF）元件市場正在發(fā)生變革，原有的占主導(dǎo)地位的LDMOS元件雖有成本較低的優(yōu)勢,，但市場份額正在出現(xiàn)下滑態(tài)勢，代之而起的是新興的GaN元件,，它因其能夠節(jié)省更大功率的優(yōu)勢正在基站RF市場上快速增長,?！?/p>

　　他特別提到，5G現(xiàn)在頻譜標(biāo)準(zhǔn)還沒有定,，有可能會選擇4-5GHz或更高至毫米波頻段,。對于手機終端來說，如果5G頻段在4-5GHz左右,，GaAs RF應(yīng)該還是主流,，但如果最終選擇8GHz以上頻段，GaN RF元件就應(yīng)該會成為主流選擇,，因為它的高頻和高功率性能更加突出,。再考慮到未來的汽車前向毫米波雷達(dá)將采用77GHz毫米波頻段，GaN大功率RF元件未來無疑將成為市場的應(yīng)用主流,。

　　圖1：Qorvo高級Fellow Bill Boesch與筆者合影

　　左一,、陳路主編，左二,、Bill Boesch,，右二、Fay,，右一,、VIvo Xie

　　圖2：Qorvo高級Fellow Bill Boesch在深圳講課

　　Qorvo雖然2015年1月才正式宣布成立，但其實這不是一家新公司,，它是由兩家在RF市場上久負(fù)盛名的美國公司Triquint和RFMD合并而成,，Bill Boesch是這家公司的最高技術(shù)權(quán)威。

　　新興的GaN功率元件采用一種擁有類似于SiC性能優(yōu)勢的寬能隙材料,，但擁有更大的成本控制潛力,，尤其是高功率的硅基GaN具有更大輸出功率與更快工作頻率，已被廣泛看好成為下一世代的大功率元件,。

　　知名市場研究公司IHS IMS Research的報告也顯示,，未來十年，受到5G基站,、汽車毫米波雷達(dá),、大功率電源、太陽能逆變器以及工業(yè)馬達(dá)的需求驅(qū)動,，新興的GaN功率半導(dǎo)體市場將以18%的速度穩(wěn)步成長,，預(yù)計在2022年以前， GaN功率元件的全球銷售額將從2012年的1.43億美元大幅增加到28億美元,。

　　隨著GaN功率元件出貨量快速增長,，業(yè)界觀察家均看好GaN的市場前景。市場研究分析公司Yole Developpement在最近的調(diào)查報告中指出,，‘GaN功率市場邁向整合,，準(zhǔn)備迎向巨大成長,。’

　　Yole分析師Philippe Rousel也預(yù)測：“GaN元件市場可望在2020年達(dá)到6億美元的規(guī)模,，屆時將需要制造58萬片6寸晶圓,。此外，GaN市場將于2016年起迅速發(fā)展,，5G基站,、汽車毫米波雷達(dá)、純電動汽車（EV）/油電混合車（HEV）將在2018-2019年開始廣泛采用GaN RF元件,，2020年以前估計可實現(xiàn)80%的CAGR成長率,。”

　　目前,，新一代GaN元件正從以下4個方面突破技術(shù)障礙：1）具備更低導(dǎo)通電阻：由于全新GaN FET系列可降低一半導(dǎo)通電阻,，因此可支援大電流、高功率密度應(yīng)用,。2）進(jìn)一步改善品質(zhì)因子（FOM）：最新一代GaN FET較上代元件降低一半的硬開關(guān)FOM,，因此在高頻功率轉(zhuǎn)換應(yīng)用可進(jìn)一步提高開關(guān)性能。3）更寬廣的電壓范圍：由于受惠于采用GaN FET擴展至30V的應(yīng)用,，因此可支援更高功率的DC-DC轉(zhuǎn)換器,、POL轉(zhuǎn)換器以及隔離型電源供電、電腦與伺服器內(nèi)的同步整流器等更多應(yīng)用,。5）更優(yōu)越的散熱性能：新一代GaN FET系列產(chǎn)品在溫度方面具備增強性能并配備更優(yōu)越的晶片布局,，因而改善了散熱及電學(xué)性能，使得GaN FET在任何條件下都能更高功率地工作,。

　　Bill Boesch表示：“GaN FET的結(jié)溫可以高達(dá)250攝氏度,，環(huán)境工作溫度可以高達(dá)150度，完全可以滿足汽車級元件要求,?！?/p>