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「」5G助力下氮化镓迎来发展 会成为行业下一个热点吗？

氮化镓（GaN）被誉为继第一代Ge、Si半导体材料、第二代GaAs、InP化合物半导体材料之后的第三代半导体材料 ， 具有带隙宽、原子键强、导热率高、化学性能稳定、抗辐照能力强、结构类似纤锌矿、硬度很高等特点 ， 在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用等方面有着广阔的应用前景 。
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5G时代 ， 第三代半导体优势明显
第一代半导体材料主要是指硅（Si）、锗（Ge）元素半导体 。它们在国际信息产业技术中的各类分立器件和集成电路、电子信息网络工程等领域得到了极为广泛的应用 。
第二代半导体材料是指化合物半导体材料 ， 如砷化镓（GaAs）、锑化铟（InSb）、磷化铟（InP） ， 以及三元化合物半导体材料 ， 如铝砷化镓（GaAsAl）、磷砷化镓（GaAsP）等 。还有一些固溶体半导体材料 ， 如锗硅（Ge－Si）、砷化镓－磷化镓（GaAs－GaP）等；玻璃半导体（又称非晶态半导体）材料 ， 如非晶硅、玻璃态氧化物半导体等；有机半导体材料 ， 如酞菁、酞菁铜、聚丙烯腈等 。第二代半导体材料主要用于制作高速、高频、大功率以及发光电子器件 ， 是制作高性能微波、毫米波器件及发光器件的优良材料 。
第三代半导体材料主要是以碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）、氧化锌（ZnO）、金刚石、氮化铝（AlN）为代表的宽禁带（禁带宽度Eg＞2．3eV）的半导体材料 。
宽禁带半导体是高温、高频、抗辐射及大功率器件的适合材料 。与第一代和第二代半导体材料相比 ， 第三代半导体材料具有更宽的禁带宽度、更高的击穿电场、更高的热导率、更大的电子饱和速度以及更高的抗辐射能力 ， 更适合制作高温、高频、抗辐射及大功率器件 。从目前第三代半导体材料及器件的研究来看 ， 较为成熟的第三代半导体材料是SiC和GaN ， 而ZnO、金刚石、氮化铝等第三代半导体材料的研究尚属起步阶段 。
靠快充火起来的氮化镓
作为第三代半导体材料的氮化镓（GaN） ， 是一种坚硬的高熔点（熔点约为1700℃）材料 ， 具有高频、高效率、耐高压等特性 ， 用于制作多种功率器件和芯片 。
氮化镓在半导体材料领域的研究已经持续多年 ， 近期广为人知 ， 是因为它可以用在充电器中 。
今年2月 ， 小米发布新品 ， 其中65WGaN充电器成为一大亮点 。
这款充电器易散热、充电快（比iphone原装快50％ ， 从0到100％的电量只需45分钟）、体积小（比常规充电器小了50％） ， 且售价只要149元 ， 性价比较高 。3天预约就超5万 ， 一时间 ， 这一黑科技产品站上了风口 ， 氮化镓也因此引发市场的强烈关注 。
不过这并不是第一款氮化镓充电器 ， 早在去年四季度 ， OPPO就发布了全球首款65WGaN充电器 。两家大厂相继布局 ， 意味着技术已经进一步成熟 。
而且 ， 氮化镓充电器并不仅仅用于手机充电 。更小、更便捷的GaN充电器是解放笔记本的一大利器 。未来 ， 笔记本、新能源车或许都会用到氮化镓充电器 。
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5G带来更广阔的应用空间
充电市场并非氮化镓功率器件的唯一用武之地 ， 它还应用于光电、射频领域 。
非常值得一提的是 ， 在射频领域 ， 氮化镓射频器件适合高频高功率场景 ， 是5G时代的绝佳产品 ， 将替代Si基芯片 ， 应用在5G基站、卫星通信、军用雷达等场景 。
在政治局会议多次点名之下 ， 5G基站的建设迎来高峰 ， 相应的各种射频器件、芯片数量和质量都在提升 ， 市场需求旺盛 。氮化镓工艺正在逐步占领市场 ， 已经势不可挡 。拓璞产业研究院预计到2023年基站端GaN射频器件规模达到顶峰 ， 达到112．6亿元 。


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