氮化镓 (gan) 是一种宽带隙材料,在高功率射频 (rf) 应用中具有显着优势。与传统半导体(如硅)相比,氮化镓具有一些非常重要的物理和电学特性,包括:
高击穿电压; 高功率密度; 高工作和开关频率; 高效率; 优良的导热性。 与传统技术相比,氮化镓已被证明是射频领域多种应用的优质材料,其中可靠性、效率和减少吸收是基本要求。在制造过程中,氮化镓通常在高于 1000 °c 的温度下生长在由碳化硅 (sic) 组成的衬底上(在射频应用的情况下),或在功率应用的情况下由普通硅组成的衬底上。迄今为止,基于 gan-on-sic 的技术使用最多,因为它结合了氮化镓的高功率密度和碳化硅的低功率损耗,还因为它解决了与热管理和寄生损耗相关的问题。gan-on-si 技术尽管成本较低,但热性能较差,rf 信号功率损失较大。
gan的射频应用 尽管氮化镓通常与功率放大器 (pa) 等经典射频应用相关联,但这种创新材料还有许多其他重要应用。这些设备实现的功率和效率水平不断提高,使其具有吸引力,特别是在太空和军事领域的应用中(尤其是军用级雷达)。坚固性、出色的热性能、更小的重量和尺寸,使这种材料成为其他类型竞争技术的更好选择,即使在低频射频应用中也是如此。在军用雷达中,当在不同千兆赫的频段上运行时,氮化镓已被证明是制造固态发射器的理想解决方案,可替代基于速调管的传统技术。最新一代军用雷达,与电子扫描阵列 (aesa) 和相控阵模块一起工作,将极大地受益于基于 gan-on-sic 的单片微波集成电路 (mmic) 的可用性。然而,gan 技术的应用并不局限于航天领域和军用雷达。在电信领域,尤其是移动电话领域,这种材料用于创建各种创新解决方案,例如支持 5g 技术的解决方案。在射频放大器和相控天线阵列等特定应用中,基于氮化镓的组件正在逐步取代传统的基于硅的组件。gan 的卓越特性证明是有效管理 6 ghz 以下频段和 20 ghz 以上频段(毫米波或 mmwave)的理想选择。
氮化镓射频器件 wolfspeed拥有广泛的基于 gan 的功率器件组合,例如cmpa2735075f, 75-w、2.7 – 3.5-ghz、gan mmic 功率放大器。该器件如图 1 所示,是一种基于氮化镓 (gan) hemt 的单片微波集成电路 (mmic)。由于 gan 与硅或砷化镓相比具有更高的击穿电压、更高的饱和电子漂移速度和更高的热导率,因此该器件特别适用于 s 波段(2.0 - 4.0 ghz)民用和军用脉冲雷达放大器. 与 si 和 gaas 晶体管相比,gan hemt 还提供更高的功率密度和更宽的带宽。该 mmic 包含两级无功匹配放大器设计方法,可实现非常宽的带宽。该 mmic 可在小尺寸、旋入式封装中实现极宽的带宽。
macom是用于电信、数据中心、工业和国防应用的半导体器件的领先设计商和制造商,拥有广泛的射频功率产品选择。一个例子是magx-011086,碳化硅上的 gan 通用 hemt 放大器,针对 dc – 6 ghz 操作进行了优化,采用用户友好的封装,非常适合高带宽应用。该器件设计用于饱和线性运行,输出功率为 4 w (36 dbm),采用行业标准、低电感、表面贴装 qfn 封装。封装的焊盘形成共面发射,自然吸收铅寄生效应,并具有适用于空间受限应用的小型 pcb 轮廓。magx 晶体管采用最先进的晶圆制造工艺,可在宽带宽上提供高增益、高效率、高带宽和耐用性,以满足当今苛刻的应用需求,例如脉冲航空电子设备和雷达应用。
qorvo是一家专门从事射频系统的半导体公司,在提供跨多个频率和功率级别的功率放大器 (pa) 解决方案方面有着良好的记录。如图 2 所示,tga2312-fl是一款高功率放大器,工作频率范围为 9 至 10 ghz,通常提供 48 dbm 的饱和输出功率、38% 的功率附加效率和 13 db 的小信号增益。tga2312-fl 非常适合海洋和气象雷达,采用基于 cuw 的法兰封装,可实现出色的热管理。tga2312-fl 采用 qorvo 的 0.25um gan on sic 技术,可提供卓越的性能,同时保持高可靠性。此外,碳化硅衬底的使用提供了可靠的大功率运行所需的最佳热性能。
透析Uber匹兹堡计划:一场30万人的无人驾驶公共测试
如何在滑动开关应用中使用感应开关
虹科分享 | 专为创意专业人士设计的Thunderbolt适配器
Testbench的基本组成和设计规则
Linux应用开发-GPS电子围栏设计
将GaN用于射频应用的所有优势
物联网的发展真的有表面看上去这么光鲜吗?
基于OpenCV3.0的BM、SGBM和GC算法对比
微型水质监测站,多参数水质在线监测系统
游戏版号申报正式重启
高频变压器的生产制作规范
关于被动同心转向式多履带全向移动机器人的设计
手机红外技术的优缺点
基于义齿压力测量的微型电容式传感器研制工艺及封装测试
总结必买小米6的四大理由──雷军好人啊!
诺基亚推出ReefShark芯片组以及对此组合的详细分析
IGBT表面的“果冻”有什么作用?
OPPOR17雾光渐变色高清图集
直流伺服电机的速度和位置控制原理是什么?
多款移动固态硬盘对比谁最好