GaN获1.3亿订单！竟用蓝宝石衬底？

昨天，Transphorm宣布，他们获得了一份约902万元的合同，目标是为美国军方开发一种蓝宝石衬底的氮化镓外延片，以大幅降低射频毫米波芯片的成本。
此前，美国军方已经提供了近1.2亿元的合同，资助Transphorm将该技术进行商业化。射频氮化镓采用蓝宝石衬底前景如何？大家怎么看？

再获900万合同

开发蓝宝石基氮化镓

10月12日，Transphorm宣布获得美国国防部高级研究计划局(DARPA)一份价值140万美元的合同。其实早在2019年，美国海军研究办公室与Transphorm签订了一份为期3年的1850万美元（约1.2亿人民币）的期权合同，目标是将氮极性GaN商业化。根据合同，Transphorm将探索性能和成本边界，为美国国防部（DoD）和商用射频/毫米波(mm-wave)开发和制造氮极性(N-polar)GaN解决方案。据介绍，Transphorm负责提供芯片技术，而加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)负责制造射频/毫米波晶体管。Transphorm和UCSB团队已经证明，在高达94GHz的频率下氮极性GaN实现了创纪录的功率密度。根据UCSB的文献，在LG1 µm、LGS1 µm 和LGD28µm时，晶体管的击穿电压超过2000V。在VGS1 V时，这些器件的漏电流密度约为575mA/mm，比导通电阻（有效面积）为4mΩ·cm2 (10Ω·mm)。在VDS、Q575V 时，动态Ron是静态Ron的~1.4倍（增加40%）。这项技术还可以简化射频电子系统，同时还简化了冷却系统，具有很大的潜在价值，“它已准备好直接使美国国防系统以及5G、6G 及更高版本的通信应用受益”。

氮极性更具优势？

Transphorm认为，相比目前更常用的镓极性(Ga-polar)GaN，氮极性GaN技术被证明在射频和毫米波应用方面有更大的好处。Transphorm表示，他们将探索使用蓝宝石衬底，开发氮极性氮化镓解决方案，其成本效益将比传统的镓极性SiC解决方案高很多。据了解，与4英寸SiC相比，4英寸蓝宝石基GaN晶圆的成本降低了2-3倍左右。据“三代半风向”此前报道，在电子迁移率方面，蓝宝石衬底处于SiC和硅之间——SiC基GaN的最高室温电子迁移率为1470cm2V-s，而蓝宝石为1170cm2V-s，硅仅为~720cm2V-s。对于Transphorm来说，氮极性GaN是一个难得的机会，这是他们的第二个垂直业务。Transphorm的目标是研发一个稳定，高品质的薄外延结构，以帮助制造低成本高性能的射频晶体管，主要工作包括：建立整体价值主张；定义高性能参数空间；定义构建外延片的可行性。Transphorm首席技术官兼联合创始人 Mishra博士说，“蓝宝石是具有吸引力的材料，但因为低导热性一直被忽视。我们相信，通过创新工程，我们的项目团队可以克服这一限制，让射频外延客户能够以美元级实现更高效的射频功率。” 

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