未來幾年會出現(xiàn)哪些 GaN 創(chuàng)新技術(shù)？

來源：電子工程世界

現(xiàn)在GaN很火 ，人們似乎忘記了GaN 依然是一項(xiàng)相對較新的技術(shù)，仍處于發(fā)展初期，還有較大的改進(jìn)潛力和完善空間。本文將介紹多項(xiàng)即將出現(xiàn)的 GaN 創(chuàng)新技術(shù)，并預(yù)測未來幾年這些創(chuàng)新技術(shù)對****設(shè)計(jì)和發(fā)展的影響。

功率密度

我們預(yù)計(jì)在未來三到五年內(nèi)，GaN 強(qiáng)大的功率密度將得到進(jìn)一步提升。如今已有方法利用 GaN 實(shí)現(xiàn)更高的功率密度，但成本極高，從商業(yè)角度而言還不可行。例如將 GaN 置于金剛石而非碳化硅襯底上，這一方案雖然可以成功，但費(fèi)用高昂，無法運(yùn)用于****。相關(guān)人員仍在研究其它高效益但相對低成本的工藝，力爭在未來幾年內(nèi)提高材料的原始功率密度。
這對 5G 基礎(chǔ)設(shè)施市場而言吸引力頗大，他們追求成本更低、效率更高、帶寬更大的****。其它行業(yè)也對此表現(xiàn)出濃厚的興趣。雷達(dá)應(yīng)用領(lǐng)域尤其受益，因其致力于在給定空間內(nèi)提供更多功率和更高效率。隨著 GaN 在細(xì)分市場的迅猛增長，其規(guī)模效應(yīng)將不斷擴(kuò)大，價位也將持續(xù)下降。

線性度

毫無疑問，在****領(lǐng)域中，GaN 半導(dǎo)體行業(yè)的首要考慮因素是提高線性功率。其研發(fā)工作均聚焦于未來幾年內(nèi)如何提升線性效率。
與此同時，我們預(yù)計(jì)在未來三到五年內(nèi)，****的調(diào)制方案不會出現(xiàn)顯著變化。調(diào)制方式可以理解為每赫茲所傳輸數(shù)據(jù)的簡單計(jì)算。無論采用 256 QAM 還是 1024 QAM，系統(tǒng)都將于每赫茲帶寬獲得一定數(shù)量的位數(shù)據(jù)。如果這些數(shù)字不會發(fā)生顯著變化，那么從系統(tǒng)中獲得更多位數(shù)據(jù)的理想方式就是提高線性效率。
但這并非表示不能通過提高基礎(chǔ)設(shè)備的功率解決問題。即使未實(shí)現(xiàn)線性度改進(jìn)，PA 的整體功率仍可帶來信號改善。
此外，因其所需系統(tǒng)功率更低、天線陣列更少，此方法還有助于設(shè)計(jì)人員減少系統(tǒng)復(fù)雜性。雖然額外功率或二級解決方案確實(shí)有效，但業(yè)內(nèi) GaN 供應(yīng)商的目標(biāo)在于減小陷阱效應(yīng)，以盡量簡化系統(tǒng)。

溫度

****的溫度將隨時間的推移而不斷上升。五年前的標(biāo)準(zhǔn)是將設(shè)備溫度指定為 85℃。OEM 已經(jīng)將其提高至 105℃，并且預(yù)計(jì)****設(shè)計(jì)將提升至適應(yīng) 125℃ 的高溫。
而大多數(shù) GaAs 器件的最高工作溫度為 150℃，因此只有 25℃ 的溫升范圍。未來，GaN 供應(yīng)商必須與系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員密切合作，以尋求創(chuàng)新方法使嵌入式元件保持低溫狀態(tài)。
對于包含大規(guī)模 MIMO 陣列的小型室外設(shè)備而言，這種壓力將更為嚴(yán)峻。目前確實(shí)存在創(chuàng)新的解決方案，但性價比卻不高。我們預(yù)計(jì)未來幾年內(nèi)，這種情況將有所改變。

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