5G帶火的新材料GaN，會成為下一個“石墨烯”？

新材料GaN（氮化鎵）成為新一代半導體材料的必然性在目前5G基站建設中得到充分驗證。各大5G基站裝置提供廠商皆已採用GaN的PA器件（功率放大器）。在高頻高溫環境下，GaN的出色效能表現，耐高壓、壽命長、省電、輕型緊湊成為業內專家看好其成為新一代主流半導體材料的重要依據。

GaN制的功率放大器 將搶佔射頻市場

在5G基站的射頻前端晶片中，PA（功率放大器）通常用於實現發射通道的射頻訊號放大。相較於4G基站4T4R的發射模式一個三扇區的基站射頻PA需求量為12，5G以64T64R大規模天線陣列為主，對應的PA需求量高達192個，PA數量大幅增長的同時對穩定性要求更高。

目前基站中大功率射頻器主要使用材料有基於矽的橫向擴散金氧半導體（LDMOS）、砷化鎵（GaAs）以及氮化鎵（GaN）。

GaN射頻器件

功效高、好用

兩大突出優勢，在其前期投入成本比GaAs（砷化鎵）至少高出一個數量級的情況下，考慮到GaN使用、維護等後期成本的強優勢，各大市場預測報告都給予了GaN器件

高評價、高期待

。Yole報告預測，2020年~2021年為5G基礎設施建設的關鍵期，也將是GaN器件替換傳統LDMOS材料的關鍵期。

雖然說GaN前景廣闊，但目前其在更多領域的應用，例如移動終端，仍面臨諸多困難。

在手機端使用GaN射頻器件能有效緩解5G手機發熱問題，但器件的效能良率還有待提高，並且成本的考量也是GaN量產的關鍵所在。目前手機廠商GaN的最常應用在充電器OPPO、小米已相繼推出了GaN充電器。

期待未來GaN在更多領域更深入的應用。

文章部分素材來源：IT時報