行業趨勢：RF GaN（射頻氮化鎵）市場在2023年將有強勁的增長

圖1、行業趨勢：RF GaN（射頻氮化鎵）市場在2023年將有強勁的增長

RF GaN（射頻氮化鎵）市場在過去幾年中經歷了令人矚目的增長， 並已經改變了RF功率行業。

到2017年底， 整個RF GaN（射頻氮化鎵）市場規模接近3.8億美元。

圖2、GaN的應用市場規模

各個市場， 特別是電信和國防應用的普及率在過去兩年都有突破。 根據YoleDéveloppement最近的一份市場調查報告， 這兩個市場的年複合增長率超過了20％。 在2019 - 2020年左右實施de 5G網路將帶動RF GaN（射頻氮化鎵）市場的發展，

實現另一個重大的推動作用。 預計到2023年底， RF GaN（射頻氮化鎵）市場總規模將增長3.4倍， 2017-2023年的複合年增長率為22.9％。 在這份題為 “ RF GaN市場：應用， 玩家， 技術和襯底2018-2023” - 描述了RF GaN（射頻氮化鎵）在不同市場中的存在和發展， 包括無線基站基礎設施， 國防和航空航太， 衛星通信， 有線寬頻以及有線電視用同軸電纜（CATV）和光纖到戶以及其他工業， 科學和醫療（ISM）的無線電波段應用中。 它著眼于在雷達， 基站收發信機， 有線電視， 甚小孔徑終端（VSAT， very small aperture terminal）衛星地面站和干擾器等應用中開發和實施的氮化鎵器件。

圖3、GaN器件的封裝

電信和國防市場將成為RF GaN（射頻氮化鎵）市場的推動力量

YoleDéveloppement設想電信和國防市場作為行業的主流。 隨著5G網路發展步伐的加快， 電信市場將從2018年開始為GaN器件帶來巨大的機遇。 與現有的矽LDMOS和GaAs解決方案相比， GaN器件能夠提供下一代高頻電信網路所需的高功率/效率水準。 而且， GaN器件的寬頻能力是實現重要新技術（如多頻帶載波聚合）的關鍵技術因素之一。

GaN HEMT已經成為未來宏基站功率放大器的候選技術。

YoleDéveloppement估計， 大多數低於6 GHz的巨集網路基站單元的實現將使用RF GaN（射頻氮化鎵）功率器件， 因為LDMOS不能再繼續工作在如此高的頻率範圍上， 而GaAs對於高功率應用來說並不是最佳的。 但是， 由於小型基站不需要如此高的功率， 所以像GaAs這樣的現有技術仍然具有優勢。 同時， 由於頻率越高， 每個基站的覆蓋範圍就越小， 市場容量將會增加得更快， 因此需要更多的基站和電晶體。

圖4、無線基站的發展趨勢

國防市場是過去幾十年來RF GaN（射頻氮化鎵）技術發展的主要動力。 源自美國國防部的GaN器件已經在新一代天線和地面雷達中得到實施。 其高功率能力提高了雷達的檢測範圍和解析度， 設計人員也越來越熟悉這項新技術。 不過， 這個軍事技術是非常敏感的。 而且隨著GaN器件在國防技術的應用中的逐漸普及， 其在非軍事領域的發展將受到影響。 在兼併和收購方面尤其如此。 如果RF GaN（射頻氮化鎵）企業以軍事應用為目標， 那麼政府可能會阻止交易， 例如Aixtron被FGC投資基金收購， 或者由英飛淩對Wolfspeed的收購。

未來會朝哪種方向發展：內部集成還是由鑄造廠製造？ GaN-on-SiC還是GaN-on-Si（GaN-On-Silicon）？

經過幾十年的發展，GaN技術現在可以跨越不同的應用領域。領先的公司包括住友電工（ Sumitomo Electric），Wolfspeed（Cree），Qorvo以及其他美國，歐洲和亞洲的玩家。複合半導體不同于傳統的矽基半導體工業。外延工藝比傳統的矽工藝更重要，因為它影響了活性區域的品質，對器件的可靠性影響很大。這就是為什麼今天的領先企業在這些工藝流程中很強大，並希望擁有內部生產能力，保持技術秘密。

圖5、內部集成製造還是晶圓廠代工

儘管如此，無晶圓設計公司正在與他們的代工夥伴合作提供RF GaN（射頻氮化鎵）技術。憑藉良好的合作關係和銷售管道，NXP和Ampleon等領先企業可能會改變競爭格局。同時，市場上還有兩種相互競爭的技術：GaN-on-SiC和GaN-Si（GaN-On-Silicon）。他們使用不同的材料作為他們的襯底基板，但是它們有相似的特點，在理論上GaN-on-SiC有更好的性能，今天大多數玩家正在使用這種技術。不過，像M / A-COM這樣的公司正在推動矽基氮化鎵（GaN-on-Silicon，GaN-on-Si）器件在各種應用中的實施。雖然目前尚處於初期階段，但目前矽基氮化鎵（GaN-on-Silicon，GaN-on-Si）仍然是現有SiC基氮化鎵（GaN-on-SiC）解決方案的挑戰者。

圖6、GaN器件的關鍵供應商

（完）

未來會朝哪種方向發展：內部集成還是由鑄造廠製造？ GaN-on-SiC還是GaN-on-Si（GaN-On-Silicon）？

經過幾十年的發展，GaN技術現在可以跨越不同的應用領域。領先的公司包括住友電工（ Sumitomo Electric），Wolfspeed（Cree），Qorvo以及其他美國，歐洲和亞洲的玩家。複合半導體不同于傳統的矽基半導體工業。外延工藝比傳統的矽工藝更重要，因為它影響了活性區域的品質，對器件的可靠性影響很大。這就是為什麼今天的領先企業在這些工藝流程中很強大，並希望擁有內部生產能力，保持技術秘密。

圖5、內部集成製造還是晶圓廠代工

儘管如此，無晶圓設計公司正在與他們的代工夥伴合作提供RF GaN（射頻氮化鎵）技術。憑藉良好的合作關係和銷售管道，NXP和Ampleon等領先企業可能會改變競爭格局。同時，市場上還有兩種相互競爭的技術：GaN-on-SiC和GaN-Si（GaN-On-Silicon）。他們使用不同的材料作為他們的襯底基板，但是它們有相似的特點，在理論上GaN-on-SiC有更好的性能，今天大多數玩家正在使用這種技術。不過，像M / A-COM這樣的公司正在推動矽基氮化鎵（GaN-on-Silicon，GaN-on-Si）器件在各種應用中的實施。雖然目前尚處於初期階段，但目前矽基氮化鎵（GaN-on-Silicon，GaN-on-Si）仍然是現有SiC基氮化鎵（GaN-on-SiC）解決方案的挑戰者。

圖6、GaN器件的關鍵供應商

（完）