Który GaN w elektronice w.cz: GaN-on-SiC czy GaN-on-Si?
| Gospodarka Produkcja elektronikiCałkowita wartość rynku komponentów GaN RF (w.cz.) osiągnęła w 2020 roku 891 mln dolarów i oczekuje się, że rynek tych podzespołów przekroczy w roku 2026 wartość 2,4 mld dolarów, a więc roczny wzrost wyniesie średnio 18% (wg Yole). Jednocześnie w kolejnych latach konkurencja między technologią GaN-on-SiC (azotek galu na podłożu z węglika krzemu) i GaN-on-Si (azotek galu na podłożu z krzemu) będzie się zwiększać.
W 2026 roku 95% wytworzonych tranzystorów z GaN trafi do stacji BTS telefonii komórkowej 5G oraz sprzętu wojskowego. W podziale na technologie, sprzedaż elementów GaN-on-SiC wzrośnie z 342 mln dolarów w 2020 roku do 2,2 mld w 2026 (17% CAGR 2020-2026). Natomiast GaN-on-Si wzrośnie z 5 mln dolarów w roku 2020 do 173 mln w 2026, czyli prognozowany wzrost będzie wynosił aż 86% w tym okresie.
Technologia GaN-on-SiC jest pierwszą jaka pojawiła się na rynku i ma już 20-letnią historię i spore udziały w rynku. Dzisiaj jest poważnym konkurentem dla tranzystorów LDMOS i elementów z GaAs w obszarze półprzewodników mocy w.cz. Nadejście 5G jeszcze bardziej umocni jej potencjał. Z kolei GaN-on-Si łączy rozwiązania półprzewodników małej mocy pracujące do ok. 6 GHz, tanie i pozwalające na integrację i miniaturyzację. One będą trafiać do wzmacniaczy front-end smartfonów 5G, stąd prognozowany wzrost rynku na kolejne lata jest bardzo duży.
Azotek galu w aplikacjach w.cz. (głównie chodzi o komunikację radiową) zapewnia dużą gęstość mocy (wydajność) przy małych stratach cieplnych wynikających z doskonałej przewodności cieplnej. Na razie w GaN-on-SiC używane są podłoża 4- i 5-calowe, ale w kolejnych latach przemysł zamieni je na płytki 6-calowe, co poprawi ekonomię produkcji i obniży ceny elementów. Pierwsza 6-calowa fabryka NXP otwarta została w 2020 roku w Arizonie, w USA, kolejne planują Wolfspeed (w 2024 roku, za 1 mld dolarów) i firma II-VI. Produkcję na podłożach 6-calowych rozwija też duet Macom - ST Microelectronics. Nową 6-calową fabrykę niedługo zbuduje również chińska firma SICC w Szanghaju, a inwestycje tego typu zapowiadają także firmy azjatyckie, takie jak CETC, HiWAFER i Sanan IC.
