氮化镓技术在未来5G中会有广泛应用

2017-07-19

下一代行动无线网路——5G,将为需要极低延迟的间和/或高达10Gbps资料传输速率的创新应用提供平台。德国弗劳恩霍夫应用固体物理研究所(Fraunhofer Institute for Applied Solid State Physics,Fraunhofer IAF)近日开发出实现5G网路不可或缺的一种建构模组:以氮化镓(GaN)技术制造的高功率放大器电晶体。

Fraunhofer的研究人员Rüdiger Quay表示,晶片上的特殊结构可让基地台设计人员以极高的电压(较一般更高的传送功率)执行该元件。在其Flex5Gware计划中,Fraunhofer IAF已经开始在6GHz频率展开元件的原型测试了。

在这一类的应用中,能量需求取决于传输频宽。Quay解释,所传送的每1位元都需要稳定且一致的能量。由于5G可实现较现有商用行动无线基础架构更高200倍的频宽,因而有必要大幅提高用于传统5G高频宽讯号的半导体元件能效。

除了创新的半导体,研究人员们还使用高度定向天线等措施来提高能量效率。

在金属加工制程中产生的副产品——镓(Gallium)十分普及。包含GaN的白光与蓝光LED也有助于提高GaN的产量,使得GaN成为当今一种更可负担的元件。其结果是,Fraunhofer IAS指出,相较于矽(Si)元件,GaN元件由于在整个产品寿命周期已超过其更高的制造成本,因而实现更节能的元件。