2026年全球GaN射频器件市场预计超过24亿美元

《国际电子商情》讯 日前，市场分析机构Yole Développement发布GaN RF市场2021年应用、参与者、技术和基板报告。据预测，到2026年GaN射频设备市场预计将达到24亿美元以上；且GaN-on-SiC（碳化硅基氮化镓）和GaN-on-Si（硅基氮化镓）之间的生产竞争开始显现……

氮化镓是一种无机物，化学式GaN，是氮和镓的化合物，是一种直接能隙（direct bandgap）的半导体，可以用在高功率、高速的光电元件中。

在GaN外延片方面，主要有两种衬底技术，分别是GaN-on-Si（硅基氮化镓）和GaN-on-SiC（碳化硅基氮化镓）。此外还有GaN-on-sapphire，以及GaN-on-GaN技术。

从性能上看，硅基氮化镓明显高于硅基氮化镓，但价格也较高。而硅基氮化镓的成长速度较快，比较容易扩展到8英寸晶圆；且目前工艺水平制造的器件已能达到 LDMOS原始功率密度的5-8倍，在高于2GHz的频率工作时，成本与同等性能的LDMOS出入不大。

Yole分析称，在射频GaN行业，碳化硅基氮化镓技术发展最早。碳化硅基氮化镓已经推出20多年，现在已成为射频功率应用中LDMOS和GaAs的有力竞争对手。

除了在军用雷达方面的深度渗透外，碳化硅基氮化镓也一直是华为、诺基亚、三星等电信OEM厂商的5G大规模MIMO础设施的选择。

由于其高带宽和效率，碳化硅基氮化镓器件在5G市场中不断从LDMOS中占据份额，并开始从6英寸晶圆平台过渡中受益。在此背景下，预计到2026年，GaN射频设备市场将达到24亿美元以上，2020-2026年复合年增长率为18%。其中，碳化硅基氮化镓器件市场预计将在2026年达到22亿美元以上，复合年增长率为17%。

在行业竞争的角度，2020年恩智浦在美国亚利桑那州开设了世界上第一家6英寸碳化硅基氮化镓晶圆厂。这一举措将进一步加速碳化硅基氮化镓从4"到6"的演变。

在代工厂层面，Win Semiconductor等主要参与者正在扩大产能以满足不断增长的市场需求。此外，中国生态系统中的技术独立动机很强，例如SICC、CETC等国产企业。

与此同时，随着Macom-STMicroelectronics在6”平台上的持续开发，GlobalFoundries和Raytheon最近宣布建立合作伙伴关系，以瞄准5G无线应用、国防及其他领域。可见，为了满足不断增长的需求，新玩家已经加入了碳化硅基氮化镓的大队伍。

另一个关键挑战者——硅基氮化镓也在加速发展中，有望提供具有成本效益和可扩展性的解决方案。尽管截至2021年第二季度硅基氮化镓的市场容量很小，但硅基氮化镓PA因其大带宽和小尺寸而吸引了智能手机OEM。随着创新厂商的重大技术进步，它可能很快就会被一些低于 6GHz的5G手机型号采用。这无疑将成为硅基氮化镓RF行业的一个里程碑。

与此同时，最近的代工厂进入新兴电力电子行业的协同作用，也可以帮助硅基氮化镓RF在长期内获得动力。在手机以及国防和5G电信基础设施应用的推动下，硅基氮化镓器件市场预计将在2026年达到1.73亿美元，2020-2026年复合年增长率为86%。