2.3.2GaN的市场情况LED芯片市场LED芯片最基本的结构就是由p型GaN和n型GaN组成。目前，商业化的GaN基蓝光LED多采用InGaN/GaN多量子阱结构。在蓝宝石衬底上先生长一层无掺杂的GaN作为缓冲层，再生长一层Si掺杂的GaN层作为n型区，紧接着生长多个周期的InGaN/GaN多量子阱作为复合収光区域，再生长p型AIGaN作为EBL，然后再用Mg掺杂GaN层作为p型区，最后在p型层和n型层两端分别形成两个电极。图1.5蓝光LED示意图GaN通信基站通讯基站作为GaN增长推动重要的下游之一，GaN射频器件主要为三种：（1）4G宏基站及的大功率功射频管；（2）Sub-6GHz5G基站PA模块；（3）5G高频频段的GaN模块。GaN的高频、高功率、高效率、宽禁带等特性能很好满足5G基站及通信系统的需求。GaN器件具有较低的寄生电容和优良的热性能，适合高频应用，其中应用于5G的包络跟踪技术将加速GaN的发展。5G通信对频谱利用率要求高，5G基站部署密度大，因而对射频信号的峰值平均功率比要求更高。但PAPR的增大会降低PA的效率，可通过包络跟踪技术改善这一问题——调制线性功放(LPA)的电源电压以跟踪射频信号的包络，仍而提高漏极能效，这对于包络跟踪的电源性能构成相当的挑战，为了提高能效，使用开关式转换器代替线性转换器，考虑到所跟踪的无失真包络信号的带宽非常宽，因而需要极高开关频率的转换器，传统硅基功率开关损耗高、能效低，很难达到要求。随着5G的高速发展，通信频段不断向高频拓展，基站和无线终端的数据传输速率加快，调制技术所需的频谱利用率更高，以及MIMO（多输入多输出）技术广泛应用，对于半导体材料提出了更高的要求。根据Qorvo测算，GaN在基站在时的需求将达到10万片每年射频功率器件射频器件材料主要有三种：GaAs，基于Si的LDMOS(横向扩散金属氧化物半导体)以及GaN。GaAs器件的缺点是器件功率较低，低于50W；LDMOS器件的缺点是工作频率存在极限，最高有效频率在3GHz以下；GaN弥补了GaAs和Si基LDMOS两种老式技术之间的缺陷，在体现GaAs高频性能的同时，结合了Si基LDMOS的功率处理能力。随着GaN材料工艺的成熟和成本的下降，GaN在射频市场的渗透率将提升，预计到年将达到50%左右。根据业内公司发布的实验数据显示：使用GaN制作的功放产品的输出功率和效率都显著优于其他材料（GaAs、LDMOS）制作的功放产品；频率响应曲线的平坦持续范围最宽。正是由于GaN优秀的材料特质，毫米波、Massive-MIMO、波束合成以及载波聚合等5G移动通信中使用到的核心基础技术最后都将使用GaN材料制作功率放大器产品。快速充电领域也将是GaN未来重要的增长点。充电器经历了小型化以及高功率发展趋势，从早期的重达g-g的充电器，到目前已经减轻至g以内，充电功率也提高至w以上，整体体积出现了非常明显的减小。GaN快充在现有的快充技术的基础上，通过将核心器件更换至GaN，使得手机快速充电器可以做到大功率、小体积。全球每年充电器销售量大约为40亿只，GaN在快充市场潜在规模大约为10亿美元。由于硅基GaN功率器件的工作电压较低，而耐高压的SiC基GaN功率器件又比较贵，因此法国Yole公司预估，GaN功率器件要到年后，才有可能在电动车上部署。GaN功率器件在新能源车上的应用将提前：IMEC实验室在4月29日宣布了工作电压可达V的硅基GaN外延片；若是商业化顺利，硅基GaN功率器件在新能源车上的应用将提前。GaN在射频市场更

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