凭啥说5G是物联网关键技术？这四点优势够不够

GaN 器件发展历史：在氮化镓器件研究初期，晶体合成困难。1986 年，日本的赤崎勇开发了"低温堆积缓冲层技术"可以获得用于半导体元件的高品质氮化镓。由于带隙覆盖了更广的光谱范围，用氮化镓制造的高亮度 LED、绿色 LED、蓝光光盘产品应用与商业领域。从 1993 年开始，利用二维电子气氮化镓能达到更高的迁移率，适合砷化镓所不能达到的高频动作。采用氮化镓的高频晶体管开始用在移动通信站、通信卫星、雷达等领域。到了 2000年前后，硅制功率元件已经普及，之前利用蓝宝石基板的氮化镓类功率元件价格高，很难进入商业领域。这时开始采用硅基板，但制造成本依然很高。主要是应用于 ICT 设备、工业设备和汽车电子等领域的小型电源组件。未来有望采用氮化镓基板，获得高品质化、具有较高价格竞争力的氮化镓功率器件。自 2013 年开始，随着技术积累逐渐完成，氮化镓民用市场开始起步。

各国政策的大力推进下，国际半导体大厂纷纷将目光投向氮化镓功率半导体领域。随着 Si材料达到物理极限，在摩尔定律驱动下寻求下一个替代者刻不容缓，氮化镓因各方面优异的电学性能被认为是未来半导体材料的首选。传统半导体厂商关于氮化镓器件的收购和合作、许可协议不断发生，氮化镓功率半导体已经成了各家必争之地。美国和欧洲分别于 2002年和 2007年启动了氮化镓功率半导体推动计划，并且在 2007年首次在 6寸硅衬底上长出了氮化镓，自此从应用角度开始了氮化镓功率半导体推进。2013 年出现通过了 JEDEC 质量标淮的硅基氮化镓功率器件，同年中国科技部推出了第三代半导体 863计划。

GaN 应用领域包括军事和宇航、无线基础设施、卫星通信、有线宽带，以及其它 ISM 频段应用。GaN 最初是为支持政府军事和太空项目而开发，但已得到商业市场的完全认可和应用，在无线基础设施领域的应用已超越国防应用，市场占比超过 GaN 市场总量的一半以上。随着对数据传输及更高工作频率和带宽需求的增长，2016～2022 年无线基础设施领域的 CAGR将达到 16%。在未来的网络设计中，如载波聚合和大规模 MIMO 等新技术的发展应用，将使 GaN比现有横向扩散金属氧化物半导体（LDMOS）更具优势。 但与此同时，国防领域仍将是 GaN 不可忽视的重要应用市场，并保持稳定增长。GaN 在国防领域的应用主要包括 IED干扰器、军事通讯、雷达、电子对抗等。GaN 将在越来越多的国防产品中得到应用，充分体现其在提高功率、缩小体积和简化设计方面的巨大优势。 GaN 领域的企业包括美国的美高森美（Microsemi）、M-A/COM、Qorvo、雷声、诺格、Wolfspeed、Anadigics，荷兰 Ampleon 和恩智浦（NXP），德国 UMS，韩国 RFHIC，日本的三菱（Mitsubishi）和住友（Sumitomo）。（注：科锐Cree2015 年 9月 3 日宣布将把旗下的功率和射频部门更名Wolfspeed）。

据 Yole预测，2016～2020年 GaN 射频器件市场将扩大至目前的 2倍，市场复合年增长率（CAGR）将达到 4%；2020年末，市场规模将扩大至目前的 2.5 倍。2015年，受益于中国 LTE 网络的大规模应用，带来无线基础设施市场的大幅增长，有力地刺激了 GaN 射频产业。2015年末，整个 GaN射频市场规模接近 3亿美元。2017～2018 年，在无线基础设施及国防应用市场需求增长的推动下，GaN 市场会进一步放大，但增速会较 2015年有所放缓。2019～2020 年，5G 网络的实施将接棒推动氮化镓市场增长。我们预计到未来 10年，氮化镓市场将有望超过 30亿美元。