《電子技術(shù)應(yīng)用》
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5G應(yīng)用關(guān)鍵材料 一文看懂GaN產(chǎn)業(yè)鏈!

2019-08-11
關(guān)鍵詞: 5G GaN產(chǎn)業(yè)鏈

  隨著技術(shù)的發(fā)展,終端設(shè)備對(duì)于半導(dǎo)體器件性能、效率、小型化要求的越來越高。特別是隨著5G的即將到來,也進(jìn)一步推動(dòng)了以氮化鎵(GaN)第三代半導(dǎo)體材料的快速發(fā)展。

  一、什么是GaN?

  GaN是極穩(wěn)定的化合物,又是堅(jiān)硬的高熔點(diǎn)材料,熔點(diǎn)約為1700℃,GaN具有高的電離度,在Ⅲ—Ⅴ族化合物中是最高的(0.5或0.43)。在大氣壓力下,GaN晶體一般是六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)。

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  2、GaN器件逐步步入成熟階段

  氮化鎵技術(shù)可以追溯到1970年代,美國(guó)無線電公司(RCA)開發(fā)了一種氮化鎵工藝來制造LED。自上世紀(jì)90年代開始,基于GaN的LED大放異彩,目前已是LED的主流?,F(xiàn)在市場(chǎng)上銷售的很多LED就是使用藍(lán)寶石襯底的氮化鎵技術(shù)。

  除了LED,氮化鎵也被使用到了功率半導(dǎo)體與射頻器件上?;诘壍墓β市酒谑袌?chǎng)站穩(wěn)腳跟。2010年,第一個(gè)GaN功率器件由IR投入市場(chǎng),2014年以后,600V GaN HEMT已經(jīng)成為GaN器件主流。2014年,行業(yè)首次在8英寸SiC(碳化硅)上生長(zhǎng)GaN器件。

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  3、GaN在電力電子領(lǐng)域與微波射頻領(lǐng)域均有優(yōu)勢(shì)

 ?、佟aN在電力電子領(lǐng)域:高效率、低損耗與高頻率

  高轉(zhuǎn)換效率:GaN的禁帶寬度是Si的3倍,擊穿電場(chǎng)是Si的10倍。因此,同樣額定電壓的GaN開關(guān)功率器件的導(dǎo)通電阻比Si器件低3個(gè)數(shù)量級(jí),大大降低了開關(guān)的導(dǎo)通損耗。

  低導(dǎo)通損耗:GaN的禁帶寬度是Si的3倍,擊穿電場(chǎng)是Si的10倍。因此,同樣額定電壓的GaN開關(guān)功率器件的導(dǎo)通電阻比Si器件低3個(gè)數(shù)量級(jí),大大降低了開關(guān)的導(dǎo)通損耗。

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  ▲Si功率器件開關(guān)速度慢,能量損耗大(來源:太平洋證券)

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  ▲GaN開關(guān)速度快,可大幅度提升效率(來源:太平洋證券整理)

  高工作頻率:GaN開關(guān)器件寄生電容小,工作效率可以比Si器件提升至少20倍,大大減小了電路中儲(chǔ)能原件如電容、電感的體積,從而成倍地減少設(shè)備體積,減少銅等貴重原材料的消耗。

 ?、凇aN在微波射頻領(lǐng)域:高效率、大帶寬與高功率

  更高功率:GaN上的電子具有高飽和速度(在非常高的電場(chǎng)下的電子速度)。結(jié)合大電荷能力,這意味著GaN器件可以提供更高的電流密度。RF功率輸出是電壓和電流擺動(dòng)的乘積,因此更高的電壓和電流密度可以在實(shí)際尺寸的晶體管中產(chǎn)生更高的RF功率。在4GHz以上頻段,可以輸出比GaAs高得多的頻率,特別適合雷達(dá)、衛(wèi)星通信、中繼通信等領(lǐng)域。

  更高效率:降低功耗,節(jié)省電能,降低散熱成本,降低總運(yùn)行成本。

  更大的帶寬:提高信息攜帶量,用更少的器件實(shí)現(xiàn)多頻率覆蓋,降低客戶產(chǎn)品成本。也適用于擴(kuò)頻通信、電子對(duì)抗等領(lǐng)域。

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  另外值得一提的是,GaN-on-SiC器件具有出色的熱性能,這主要?dú)w功于SiC的高導(dǎo)熱性。實(shí)際上,這意味著GaN-on-SiC器件在耗散相同功率時(shí)不會(huì)像GaAs或Si器件那樣熱。“較冷”設(shè)備意味著更可靠的設(shè)備。

  4、與第二代半導(dǎo)體材料GaAs相比優(yōu)勢(shì)明顯

  GaN器件的功率密度是砷化鎵(GaAs)器件的十倍。GaN器件的更高功率密度使其能夠提供更寬的帶寬,更高的放大器增益和更高的效率,這是由于器件外圍更小。

  GaN場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)器件的工作電壓可以比同類GaAs器件高五倍。由于GaN FET器件可以在更高的電壓下工作,因此設(shè)計(jì)人員可以更輕松地在窄帶放大器設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。阻抗匹配是以這樣的方式設(shè)計(jì)電負(fù)載的輸入阻抗的實(shí)踐,其最大化從設(shè)備到負(fù)載的功率傳輸。

  GaN FET器件的電流是GaAs FET器件的兩倍。由于GaN FET器件可提供的電流是GaAs FET器件的兩倍,因此GaN FET器件具有更高的帶寬能力。大部分的半導(dǎo)體器件對(duì)于溫度的變化都是非常敏感的,為了保證可靠性,半導(dǎo)體的溫度變化必須被控制在一定范圍內(nèi)。熱管理對(duì)于RF系統(tǒng)來說尤其重要,因?yàn)樗鼈儽旧砟芰繐p耗就比較高,會(huì)帶來比較嚴(yán)重的散熱問題。GaN在保持低溫方面有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì),另外即使在溫度較高的情況下,相比于硅其性能影響較小。例如100萬小時(shí)失效時(shí)間中位數(shù)MTTF顯示,GaN比GaAs的工作溫度可以高50攝氏度。

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  ▲GaAs與GaN的可靠性比較(資料來源:Qorvo,中銀國(guó)際證券)

  與其他半導(dǎo)體(如Si和GaAs)相比,GaN是一種相對(duì)較新的技術(shù),但它已成為高射頻,高耗電應(yīng)用的首選技術(shù),如長(zhǎng)距離或高端功率傳輸信號(hào)所需的應(yīng)用(如雷達(dá),基站收發(fā)信臺(tái)[BTS],衛(wèi)星通信,電子戰(zhàn)[EW]等)。

  5、隨著成本降低,GaN市場(chǎng)空間巨大

  隨著成本降低,GaN市場(chǎng)空間巨大。GaN與SiC、Si材料各有其優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域,但是也有重疊的地方。GaN材料電子飽和漂移速率最高,適合高頻率應(yīng)用場(chǎng)景,但是在高壓高功率場(chǎng)景不如SiC;隨著成本的下降,GaN有望在中低功率領(lǐng)域替代二極管、IGBT、MOSFET等硅基功率器件。以電壓來分,0~300V是Si材料占據(jù)優(yōu)勢(shì),600V以上是SiC占據(jù)優(yōu)勢(shì),300V~600V之間則是GaN材料的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域。

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  根據(jù)Yole估計(jì),在0~900V的低壓市場(chǎng),GaN都有較大的應(yīng)用潛力,這一塊占據(jù)整個(gè)功率市場(chǎng)約68%的比重,按照整體市場(chǎng)154億美元來看,GaN潛在市場(chǎng)超過100億美元。

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  GaN RF市場(chǎng)即將大放異彩。根于Yole的預(yù)測(cè),在通信和國(guó)防應(yīng)用的推動(dòng)下RF GaN產(chǎn)業(yè)在2017年至2023年期間的復(fù)合年增長(zhǎng)率將會(huì)達(dá)到的23%。截至2017年底R(shí)F GaN市場(chǎng)總量接近3.8億美元,2023年將達(dá)到13億美元以上。基于RF的GaN技術(shù)也在不斷創(chuàng)新以滿足工業(yè)界需求。國(guó)防應(yīng)用是RF GaN的主要市場(chǎng)領(lǐng)域,這是因?yàn)镚aN產(chǎn)品具有專業(yè)的高性能要求和低價(jià)格優(yōu)勢(shì)。2017-2018年間,國(guó)防應(yīng)用占GaN射頻市場(chǎng)總量的35%以上,目前全球國(guó)防市場(chǎng)在GaN領(lǐng)域沒有放緩跡象。

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  二、GaN市場(chǎng):射頻是主戰(zhàn)場(chǎng),5G是重要機(jī)遇

  1、GaN是射頻器件的合適材料

  目前射頻市場(chǎng)主要有三種工藝:GaAs工藝,基于Si的LDMOS(橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體)工藝,以及GaN工藝。GaAs器件的缺點(diǎn)是器件功率較低,低于50W。

  LDMOS器件的缺點(diǎn)是工作頻率存在極限,最高有效頻率在3GHz以下。GaN彌補(bǔ)了GaAs和Si基LDMOS兩種老式技術(shù)之間的缺陷,在體現(xiàn)GaAs高頻性能的同時(shí),結(jié)合了Si基LDMOS的功率處理能力。

  在射頻PA市場(chǎng),LDMOS PA帶寬會(huì)隨著頻率的增加而大幅減少,僅在不超過約3.5GHz的頻率范圍內(nèi)有效,采用0.25微米工藝的GaN器件頻率可以高達(dá)其4倍,帶寬可增加20%,功率密度可達(dá)6~8 W/mm(LDMOS為1~2W/mm),且無故障工作時(shí)間可達(dá)100萬小時(shí),更耐用,綜合性能優(yōu)勢(shì)明顯。

13.jpgGaN產(chǎn)業(yè)鏈梳理   典型的GaN射頻器件的加工工藝主要包括外延生長(zhǎng)-器件隔離-歐姆接觸(制作源極、漏極)-氮化物鈍化-柵極制作-場(chǎng)板制作-襯底減?。r底通孔等環(huán)節(jié)。   ▲典型的GaN工藝流程(資料來源:Qorvo,中銀國(guó)際證券)   GaN與SiC產(chǎn)業(yè)鏈類似,GaN器件產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)依次為:GaN單晶襯底(或SiC、藍(lán)寶石、Si)→GaN材料外延→器件設(shè)計(jì)→器件制造。目前產(chǎn)業(yè)以IDM企業(yè)為主,但是設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)已經(jīng)開始出現(xiàn)分工,如傳統(tǒng)硅晶圓代工廠臺(tái)積電開始提供GaN制程代工服務(wù),國(guó)內(nèi)的三安集成也有成熟的GaN制程代工服務(wù)。各環(huán)節(jié)相關(guān)企業(yè)來看,基本以歐美企業(yè)為主,中國(guó)企業(yè)已經(jīng)有所涉足。   GaN襯底:主流產(chǎn)品以2~3英寸為主,4英寸也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商用。GaN襯底主要由日本公司主導(dǎo),日本住友電工的市場(chǎng)份額達(dá)到90%以上。我國(guó)目前已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)包括蘇州納米所的蘇州納維科技公司和北京大學(xué)的東莞市中鎵半導(dǎo)體科技公司。   GaN外延片:根據(jù)襯底的不同主要分為GaN-on-Si、GaN-on-SiC、GaN-on-sapphire、GaN-on-GaN四種。   GaN-on-Si:目前行業(yè)生產(chǎn)良率較低,但是在降低成本方面有著巨大的潛力:因?yàn)镾i是最成熟、無缺陷、成本最低的襯底材料;同時(shí)Si可以擴(kuò)展到8寸晶圓廠,降低單位生產(chǎn)成本,使其晶圓成本與SiC基相比只有其百分之一;Si的生長(zhǎng)速度是于SiC晶體材料的200至300倍,還有相應(yīng)的晶圓廠設(shè)備折舊以及能耗成本上的差別等。GaN-on-Si外延片主要用于制造電力電子器件,其技術(shù)趨勢(shì)是優(yōu)化大尺寸外延技術(shù)。   GaN-on-SiC:結(jié)合了SiC優(yōu)異的導(dǎo)熱性和的GaN高功率密度和低損耗的能力,是RF的合適材料。受限于SiC的襯底,目前尺寸仍然限制在4寸與6寸,8寸還沒有推廣。GaN-on-SiC外延片主要用于制造微波射頻器件。   GaN-on- sapphire:主要應(yīng)用在LED市場(chǎng),主流尺寸為4英寸,藍(lán)寶石襯底GaN LED芯片市場(chǎng)占有率達(dá)到90%以上。   GaN- on- GaN:采用同質(zhì)襯底的GaN主要應(yīng)用市場(chǎng)是藍(lán)/綠光激光器,應(yīng)用于激光顯示、激光存儲(chǔ)、激光照明等領(lǐng)域。   GaN外延片相關(guān)企業(yè)主要有比利時(shí)的EpiGaN、英國(guó)的IQE、日本的NTT-AT。中國(guó)廠商有蘇州晶湛、蘇州能華和世紀(jì)金光,蘇州晶湛2014年就已研發(fā)出8”硅基外延片,現(xiàn)階段已能批量生產(chǎn)。蘇州能華主要面向太陽能發(fā)電、電力傳輸?shù)入娏︻I(lǐng)域。世紀(jì)金光在SiC、GaN領(lǐng)域的粉料、單晶、外延、器件和模塊都有涉及。" height="NaN"/>

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  在更高的頻段(以及低功率范圍),GaAs PA是目前市場(chǎng)主流,出貨占比占9成以上,與GaAs RF器件相比,GaN優(yōu)勢(shì)主要在于帶隙寬度與熱導(dǎo)率。帶隙寬度方面,GaN的帶隙電壓高于GaAs(3.4 eV VS1.42 eV),GaN器件具有更高的擊穿電壓,能滿足更高的功率需求。熱導(dǎo)率方面,GaN-on-SiC的熱導(dǎo)率遠(yuǎn)高于GaAs,這意味著器件中的功耗可以更容易地轉(zhuǎn)移到周圍環(huán)境中,散熱性更好。

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  2、GaN是5G應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)

  5G將帶來半導(dǎo)體材料革命性的變化,隨著通訊頻段向高頻遷移,基站和通信設(shè)備需要支持高頻性能的射頻器件,GaN的優(yōu)勢(shì)將逐步凸顯,這正是前一節(jié)討論的地方。正是這一優(yōu)勢(shì),使得GaN成為5G的關(guān)鍵技術(shù)。

  在Massive MIMO應(yīng)用中,基站收發(fā)信機(jī)上使用大數(shù)量(如32/64等)的陣列天線來實(shí)現(xiàn)了更大的無線數(shù)據(jù)流量和連接可靠性,這種架構(gòu)需要相應(yīng)的射頻收發(fā)單元陣列配套,因此射頻器件的數(shù)量將大為增加,使得器件的尺寸大小很關(guān)鍵,利用GaN的尺寸小、效率高和功率密度大的特點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)高集化的解決方案,如模塊化射頻前端器件。除了基站射頻收發(fā)單元陳列中所需的射頻器件數(shù)量大為增加,基站密度和基站數(shù)量也會(huì)大為增加,因此相比3G、4G時(shí)代,5G時(shí)代的射頻器件將會(huì)以幾十倍、甚至上百倍的數(shù)量增加。在5G毫米波應(yīng)用上,GaN的高功率密度特性在實(shí)現(xiàn)相同覆蓋條件及用戶追蹤功能下,可有效減少收發(fā)通道數(shù)及整體方案的尺寸。

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  2018年12月,Qorvo發(fā)布行業(yè)首款28 Ghz GaN前端模塊QPF4001 FEM,在單個(gè)MMIC中集成了高線性度LNA、低損耗發(fā)射/接收開關(guān)和高增益、高效率多級(jí)PA。針對(duì)5G基站架構(gòu)中間隔28 GHz的相控陣元件,對(duì)緊湊對(duì)緊湊型5x4毫米氣腔層表貼封裝進(jìn)行了優(yōu)化。該模塊采用了Qorvo的高效率0.15微米GaN-on-SiC技術(shù)。

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  3、GaN電力電子器件典型應(yīng)用:快充電源

  GaN電力電子器件方面典型應(yīng)用市場(chǎng)是電源設(shè)備。由于結(jié)構(gòu)中包含可以實(shí)現(xiàn)高速性能的異質(zhì)結(jié)二維電子氣,GaN器件相比于SiC器件擁有更高的工作頻率,加之可承受電壓要低于SiC器件,所以GaN電力電子器件更適合高頻率、小體積、成本敏感、功率要求低的電源領(lǐng)域,如輕量化的消費(fèi)電子電源適配器、無人機(jī)用超輕電源、無線充電設(shè)備等。

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  GaN電力電子器件增速最快的是快充市場(chǎng)。2018年,世界第一家GaN IC廠商N(yùn)avitas和Exagan推出了帶有集成GaN解決方案(GaNFast?)的45W快速充電電源適配器,此45W充電器與Apple USB-C充電器相比,兩者功率相差不大,但是體積上完全是不同的級(jí)別,內(nèi)置GaN充電器比蘋果充電器體積減少40%。目前來看,采用GaN材料的快速充電器已成星火燎原之勢(shì),有望成為行業(yè)主流。

  三、GaN產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂?/p>

  典型的GaN射頻器件的加工工藝主要包括外延生長(zhǎng)-器件隔離-歐姆接觸(制作源極、漏極)-氮化物鈍化-柵極制作-場(chǎng)板制作-襯底減?。r底通孔等環(huán)節(jié)。

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  ▲典型的GaN工藝流程(資料來源:Qorvo,中銀國(guó)際證券)

  GaN與SiC產(chǎn)業(yè)鏈類似,GaN器件產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)依次為:GaN單晶襯底(或SiC、藍(lán)寶石、Si)→GaN材料外延→器件設(shè)計(jì)→器件制造。目前產(chǎn)業(yè)以IDM企業(yè)為主,但是設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)已經(jīng)開始出現(xiàn)分工,如傳統(tǒng)硅晶圓代工廠臺(tái)積電開始提供GaN制程代工服務(wù),國(guó)內(nèi)的三安集成也有成熟的GaN制程代工服務(wù)。各環(huán)節(jié)相關(guān)企業(yè)來看,基本以歐美企業(yè)為主,中國(guó)企業(yè)已經(jīng)有所涉足。

  GaN襯底:主流產(chǎn)品以2~3英寸為主,4英寸也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商用。GaN襯底主要由日本公司主導(dǎo),日本住友電工的市場(chǎng)份額達(dá)到90%以上。我國(guó)目前已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)包括蘇州納米所的蘇州納維科技公司和北京大學(xué)的東莞市中鎵半導(dǎo)體科技公司。

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  GaN外延片:根據(jù)襯底的不同主要分為GaN-on-Si、GaN-on-SiC、GaN-on-sapphire、GaN-on-GaN四種。

  GaN-on-Si:目前行業(yè)生產(chǎn)良率較低,但是在降低成本方面有著巨大的潛力:因?yàn)镾i是最成熟、無缺陷、成本最低的襯底材料;同時(shí)Si可以擴(kuò)展到8寸晶圓廠,降低單位生產(chǎn)成本,使其晶圓成本與SiC基相比只有其百分之一;Si的生長(zhǎng)速度是于SiC晶體材料的200至300倍,還有相應(yīng)的晶圓廠設(shè)備折舊以及能耗成本上的差別等。GaN-on-Si外延片主要用于制造電力電子器件,其技術(shù)趨勢(shì)是優(yōu)化大尺寸外延技術(shù)。

  GaN-on-SiC:結(jié)合了SiC優(yōu)異的導(dǎo)熱性和的GaN高功率密度和低損耗的能力,是RF的合適材料。受限于SiC的襯底,目前尺寸仍然限制在4寸與6寸,8寸還沒有推廣。GaN-on-SiC外延片主要用于制造微波射頻器件。

  GaN-on- sapphire:主要應(yīng)用在LED市場(chǎng),主流尺寸為4英寸,藍(lán)寶石襯底GaN LED芯片市場(chǎng)占有率達(dá)到90%以上。

  GaN- on- GaN:采用同質(zhì)襯底的GaN主要應(yīng)用市場(chǎng)是藍(lán)/綠光激光器,應(yīng)用于激光顯示、激光存儲(chǔ)、激光照明等領(lǐng)域。

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  GaN外延片相關(guān)企業(yè)主要有比利時(shí)的EpiGaN、英國(guó)的IQE、日本的NTT-AT。中國(guó)廠商有蘇州晶湛、蘇州能華和世紀(jì)金光,蘇州晶湛2014年就已研發(fā)出8”硅基外延片,現(xiàn)階段已能批量生產(chǎn)。蘇州能華主要面向太陽能發(fā)電、電力傳輸?shù)入娏︻I(lǐng)域。世紀(jì)金光在SiC、GaN領(lǐng)域的粉料、單晶、外延、器件和模塊都有涉及。

  GaN器件設(shè)計(jì)與制造:GaN器件分為射頻器件和電力電子器件,射頻器件產(chǎn)品包括PA、LNA、開關(guān)器、MMIC等,面向基站衛(wèi)星、雷達(dá)等市場(chǎng);電力電子器件產(chǎn)品包括SBD、常關(guān)型FET、常開型FET、級(jí)聯(lián)(Cascode)FET等產(chǎn)品,面向無線充電、電源開關(guān)、包絡(luò)跟蹤、逆變器、變流器等市場(chǎng)。

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  按工藝分,則分為HEMT、HBT射頻工藝和SBD、Power FET電力電子器件工藝兩大類。

  GaN器件設(shè)計(jì)廠商(Fabless)方面,有美國(guó)的EPC、MACOM、Transphom、Navitas,德國(guó)的Dialog,國(guó)內(nèi)有被中資收購(gòu)的安譜?。ˋmpleon)等。

  全球GaN射頻器件獨(dú)立設(shè)計(jì)生產(chǎn)供應(yīng)商(IDM)中,住友電工和Cree是行業(yè)的龍頭企業(yè),市場(chǎng)占有率均超過30%,其次為Qorvo和MACOM。住友電工在無線通信領(lǐng)域市場(chǎng)份額較大,其已成為華為核心供應(yīng)商,為華為GaN射頻器件最大供應(yīng)商。Cree收購(gòu)英飛凌RF部門后實(shí)力大增,LDMOS產(chǎn)品和GaN產(chǎn)品在全球都比較有競(jìng)爭(zhēng)力。Qorvo在國(guó)防和航天領(lǐng)域市場(chǎng)份額排名第一。此外,還有法國(guó)Exagan、荷蘭NXP、德國(guó)英飛凌、日本三菱電機(jī)、美國(guó)Ⅱ-Ⅵ等。

  中國(guó)GaN器件IDM企業(yè)有蘇州能訊、英諾賽科、江蘇能華等,大連芯冠科技正在布局,海威華芯和三安集成可提供GaN器件代工服務(wù),其中海威華芯主要為軍工服務(wù)。中電科13所、55所同樣擁有GaN器件制造能力。

  GaN代工廠商主要有美國(guó)環(huán)宇通訊半導(dǎo)體(GCS)、穩(wěn)懋半導(dǎo)體、日本富士通、Cree、臺(tái)灣嘉晶電子、臺(tái)積電、歐洲聯(lián)合微波半導(dǎo)體公司(UMS),以及中國(guó)的三安集成和海威華芯。此前恩智浦RF部門(安譜隆前身)、英飛凌RF部門(已出售給Cree)、韓國(guó)RFHIC將GaN射頻器件委托Cree公司代工。MACOM收購(gòu)Nitronex在2011年就與環(huán)宇通訊半導(dǎo)體(GCS)公司合作生產(chǎn)Si基GaN器件,一直合作至今。2016年三安光電收購(gòu)GCS被美國(guó)否決,其后三安光電與GCS合資設(shè)立廈門三安環(huán)宇集成電路公司,前期主要生產(chǎn)6英寸GaAs晶圓。

  總結(jié)來看,目前美日歐廠商在GaN等第三代半導(dǎo)體材料技術(shù)上處于領(lǐng)先地位。相比之下,大陸在GaN領(lǐng)域還是較為弱勢(shì),主要還是依賴于國(guó)外代工廠商。

  四、專利分布

  從專利角度看,住友電工是RF GaN器件的市場(chǎng)的領(lǐng)軍者,但是相比于Cree仍然有不小差距。住友電工在專利方面目前有所放緩,而其他日本公司如富士通,東芝和三菱電機(jī)正在增加其專利申請(qǐng),目前也擁有強(qiáng)大的專利組合。英特爾和MACOM目前是RF GaN領(lǐng)域最活躍申請(qǐng)專利的兩家公司,尤其是GaN-on-Silicon技術(shù),如今這兩家公司在RF GaN專利領(lǐng)域擁有重要IP。參與RF GaN市場(chǎng)的其他公司,如Qorvo,Raytheon,Northrop Grumman,恩智浦/飛思卡爾和英飛凌,擁有一些關(guān)鍵專利,但知識(shí)產(chǎn)權(quán)地位仍然相對(duì)薄弱。

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  ▲RF GaN方面關(guān)鍵IP玩家(資料來源:Yole,中銀國(guó)際證券)

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  中國(guó)電子科技集團(tuán)和西安電子科技大學(xué)在中國(guó)專利領(lǐng)域占主導(dǎo)地位,擁有針對(duì)微波和毫米波應(yīng)用的GaN射頻技術(shù)專利。中國(guó)公司HiWafer作為新興的代工廠,也逐漸在GaN專利方面占有一席之地。

  總體來說,RF GaN領(lǐng)域方面,依然是被美國(guó)和日本公司主導(dǎo)。


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