Kelebihan, cabaran dan langkah balas permohonan Gan dalam bidang RF

Pada masa ini, teknologi galium nitrida (Gan) tidak lagi terhad kepada aplikasi kuasa, dan kelebihannya juga menyusup ke dalam semua sudut industri RF / gelombang mikro dan kesan ke atas industri RF / gelombang mikro semakin meningkat, dan tidak boleh dipandang ringan , kerana ia boleh digunakan dari ruang, radar tentera untuk aplikasi komunikasi selular.

Walaupun Gan sering berkait rapat dengan penguat kuasa (PA), ia mempunyai kes-kes penggunaan lain. Sejak dilancarkan, pembangunan Gan telah luar biasa, dan dengan kedatangan era 5G, ia boleh menjadi lebih menarik.

Peranan Gan dalam radar dan ruang

Dua varian teknologi Gan adalah Gan-on-silikon (Gan-on-Si) dan Gan-on-silikon karbida (Gan-on-SiC). Menurut Damian McCann, pengarah kejuruteraan di RF Microsemi / Bahagian Discrete Produk Microwave, Gan-on-SiC telah menyumbang banyak kepada ruang dan aplikasi radar tentera. Hari ini, jurutera RF mencari aplikasi dan penyelesaian baru untuk mengambil kesempatan daripada Gan-on-SiC. Tahap yang semakin meningkat kuasa dan kecekapan prestasi dicapai dengan peranti, terutamanya dalam ruang dan aplikasi radar tentera.

Gan adalah bahan semikonduktor memberikan nilai jurang yang luas dengan kekerasan yang tinggi, kestabilan mekanikal, muatan haba, kepekaan yang sangat rendah kepada radiasi haba dan kekonduksian terma, dan reka bentuk yang lebih baik untuk saiz yang lebih baik, berat dan kuasa (pertukaran) Kelebihan. Kita juga melihat Gan-on-SiC mengatasi banyak teknologi bersaing, walaupun pada frekuensi yang lebih rendah.

pereka sistem akan mendapat manfaat daripada teknologi Gan-on-SiC. PAM-XIAMEN Doctor Victor menjelaskan bahawa haba ditambah dan sangat bersepadu teknologi lamina, dalam kombinasi dengan Gan-on-SiC, membolehkan pereka sistem untuk mendapatkan tahap yang lebih tinggi integrasi, terutamanya untuk melanjutkan radar utama untuk meliputi lebih banyak kawasan fizikal yang sama. Dalam band, fungsi radar kedua untuk ditambah. Dalam aplikasi ruang, kemungkinan Gan-on-SiC baru-baru ini telah meningkat, terutama dalam aplikasi di mana kecekapan Gan adalah pelengkap kepada keupayaan untuk beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi. Ketumpatan kuasa gelombang milimeter (mmWave) Gan membawa satu set baru teknik reka bentuk yang boleh digunakan untuk mencari tahap yang lebih tinggi pampasan. penyelesaian mesti melampaui kuasa dan kelinearan dalam pampasan kuasa, dan juga memerlukan kawalan kuasa. Atau lari ke tahap VSWR yang berubah-ubah. Beliau juga menegaskan bahawa teknologi Gan-on-SiC boleh menggantikan teknologi klystron lama. Populariti tatasusunan aktif secara elektronik diimbas (AESAs) dan komponen pelbagai berperingkat dalam aplikasi ruang tentera dan komersial juga dijangka mencapai tahap baru kuasa, walaupun untuk microwave litar bersepadu monolitik Gan-on-SiC berdasarkan (MMICs), katanya. Dalam beberapa kes menggantikan teknologi klystron penuaan. Walau bagaimanapun, bilangan yang terhad berkelayakan 0.15 micron faundri wafer Gan-on-SiC adalah sumber yang terhad di pasaran dan memerlukan pelaburan selanjutnya.

Gan dan 5G komunikasi

teknologi Gan tidak terhad kepada aplikasi ruang dan radar. Ia memacu inovasi dalam bidang komunikasi selular. Apakah peranan yang Gan bermain dalam rangkaian 5G masa depan?

Metal Organic Chemical Vapor Deposition (MOCVD) Product Director said that the booming 5G is expected to disrupt traditional cellular communications and create new opportunities for operators and service providers. 5G is currently being planned, with mobile broadband (mobile/tablet/laptop) transmitting at speeds in excess of 10 Gbps, while at the same time, Internet of Things (IoT) applications can achieve ultra-low latency. GaN is gradually replacing silicon (Si) in specific applications (ie RF amplifiers for 4G / LTE base stations). Next-generation 5G deployments will use GaN technology, and in the early days of 5G, GaN-on-SiC will increasingly be used in macrocellular networks. 5G will introduce GaN-on-Si to compete with GaN-on-SiC designs and enter small cell applications, which may then enter femtocell/home routers and even cell phones. GaN technology will be critical in terms of the higher frequencies used by 5G networks. The 5G will be deployed in multiple frequency bands and has two main frequency ranges, sub-6-GHz for wide area coverage and 20 GHz (mmWave) or higher for high density areas such as stadiums and airports. To meet the stringent 5G technology (faster data rates, low latency, large scale broadband) requirements, new GaN technologies are needed to achieve higher target frequencies (ie, the 28 GHz and 39 GHz bands). In addition, GaN technology will be very suitable for 5G mobile phones. From a technical point of view, 5G has a problem of attenuation, requiring multiple antennas to use spatial multiplexing techniques to improve signal quality. A dedicated RF front-end chipset is required for each antenna. Compared to gallium arsenide (GaAs) and Si, GaN has fewer antennas at the same power level. The resulting form factor advantage makes GaN ideal for 5G mobile applications.

PAM-XIAMEN sedang bekerjasama dengan syarikat-syarikat peralatan utama dan institusi penyelidikan untuk membangunkan Gan-on-Si. Pertama, lapisan epitaxial ketebalan seragam dan komposisi struktur seragam hendaklah diserahkan ke seluruh wafer, yang biasanya termasuk Superlattice a. Pelanggan juga memerlukan kawalan antara muka tepat menggunakan antara muka yang tajam untuk mengoptimumkan ciri-ciri peranti. Ia juga wajar untuk mempunyai kecacatan sifar memori untuk berkesan menggabungkan bahan dop seperti Mg dan Fe dalam lapisan tertentu. Sebagai tindak balas kepada keperluan ini, teknologi TurboDisc tunggal wafer menangani cabaran prestasi transistor, kehilangan RF, herotan harmonik, dan kebolehpercayaan peranti, menyediakan kawalan pendopan terkemuka dan keseragaman kerencaman di samping mengurangkan kos pertumbuhan Epitaxial setiap wafer. Ini dicapai dengan menggunakan kawalan filem pemendapan nipis sistem Propel MOCVD untuk mencapai pertumbuhan penampan berkualiti tinggi dan keupayaan untuk menggabungkan bahan dop seperti itu. Sebagai alat dan proses yang berkaitan masih perlu matang untuk meningkatkan kapasiti pengeluaran, saiz pasaran Gan-on-Si dan Gan-on-SiC adalah kecil dan cabaran kekal. Walau bagaimanapun, dengan peningkatan proses dan teknologi permohonan 5G, kes-kes penggunaan berterusan. lonjakan mempunyai potensi besar untuk pembangunan.

Beyond Power Amplifier: Gan Berasaskan Amplifier bunyi rendah

Dalam aplikasi RF / gelombang mikro, teknologi Gan sering dikaitkan dengan penguat kuasa. PAM-XIAMEN adalah menunjukkan bahawa Gan tidak mempunyai kes-kes penggunaan lain dengan membangunkan penguat bunyi yang rendah (LNA) berasaskan teknologi Gan. Kita sering bertanya: teknologi GaAs pHEMT LNA sangat matang dan digunakan secara meluas. Mengapa membangunkan satu siri Gan HEMT LNAs pada frekuensi gelombang mikro? Sebabnya mudah: Gan menawarkan lebih daripada bunyi hanya rendah.

Pertama, Gan mempunyai kemandirian kuasa input yang lebih tinggi dan dapat mengurangkan atau menghapuskan limiters depan yang berkaitan dengan GaAs pHEMT LNAs. Dengan menghapuskan limiter itu, Gan juga boleh memulihkan kerugian litar ini, seterusnya mengurangkan angka hingar. Kedua, Gan LNA mempunyai ketiga untuk titik pintasan pengeluaran yang lebih tinggi (IP3) daripada GaAs pHEMT, yang meningkatkan kelinearan dan kepekaan penerima. Salah satu sebab utama untuk Gan untuk mempunyai kelebihan ini terhadap proses GaAs ialah voltan kerosakan itu memang tinggi. Apabila LNA terbeban, pintu-longkang pecahan boleh menyebabkan kegagalan. pecahan biasa voltan untuk peranti GaAs pHEMT pelbagai dari 5 ke 15 V, teruk menghadkan kuasa input RF maksimum yang LNAs ini boleh bertahan, manakala julat voltan pecahan proses Gan yang boleh dilanjutkan kepada 50 hingga 100V, membolehkan tahap kuasa input yang lebih tinggi. . Di samping itu, kerosakan voltan yang lebih tinggi membolehkan peranti Gan yang hendak berat sebelah pada voltan operasi yang lebih tinggi, yang diterjemahkan terus ke dalam kelinearan tinggi. Kita telah belajar bagaimana untuk memaksimumkan manfaat Gan dan mewujudkan LNAs maju dengan angka paling rendah bunyi dan kelinearan tinggi dan kemandirian yang tinggi. Oleh itu, Gan adalah teknologi LNA pilihan untuk semua sistem penerima berprestasi tinggi, terutamanya apabila keperluan imuniti amat tinggi.

Semua dalam semua, teknologi Gan telah menjadi satu kuasa utama dalam industri RF / gelombang mikro. Pada masa akan datang, kerana komunikasi 5G matang, peranannya akan terus berkembang. Walaupun Gan dan PA pergi tangan dalam tangan, kita tidak harus lupa kerja industri untuk membangunkan LNAs menggunakan teknologi ini. Sekarang adalah masa untuk melabur tenaga dan sumber dalam pembangunan Gan, kerana masa depan adalah sangat cerah.

Mengenai Xiamen Powerway Advanced Material Co., Ltd

Mendapati pada tahun 1990, Xiamen Powerway Advanced Material Co., Ltd (PAM-XIAMEN), sebuah pengeluar terkemuka bagi wafer VCSEL epitaxial di China, perniagaannya melibatkan meliputi bahan Gan Gan substrat, Gan wafer epitaxial.

kata kunci: Gan substrat, wafer Gan epitaxial, AlGan, AlGaN / Gan HEMT, Gan Devices, Gan Hemt, Gan HEMT Epitaxial Wafer, semikonduktor wafer fabrikasi, Gan-on-SiC, Gan-on-Si, teknologi Gan, Gan-on-silikon -carbide, Gan-on-silikon, Gan HEMT LNAs, penguat kuasa, Jujukan Pengimbas elektronik aktif, AESAs, ketuhar mikro litar bersepadu monolitik, MMICs epi wafer, Gallium Nitride dipimpin, membawa epi wafer, membawa wafer epitaxial, Led fab, Led wafer, menyebabkan pengeluar wafer, proses wafer membawa

 

Untuk maklumat lanjut, sila layari laman web kami: https://www.powerwaywafer.com,

menghantar e-mel kepada kami disales@powerwaywafer.comataupowerwaymaterial@gmail.com

Kongsi catatan ini