氮化镓（GaN）产业链、竞争格局、市场格局及替代空间分析

时间： 2024-05-22 来源：誉鸿锦半导体公众号

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1、氮化镓（GaN）产业链结构分析

GaN产业链一般划分为上游的材料即衬底和外延片、中游的器件和模组、下游的系统和应用。GaN材料的应用，主要包括衬底制备和外延工艺两个环节。衬底是制作半导体器件的基础材料，一般为外延材料的同质材料或适配的异质材料制成的晶圆片。半导体行业的外延概念，是指在衬底上生长一层新单晶薄膜的过程，新单晶薄膜可以与衬底为同质材料，也可以是异质材料。经过外延生长环节制成的外延片，是半导体器件制造的基础原材料。

氮化镓（GaN）产业链结构图

氮化镓（GaN）材料是第三代半导体的代表，其具有出色的抗击穿能力，耐受更高的电子密度，有更高的电子迁移率，在半导体中通常用于光电子、微波射频和电力电子三大领域。其中，光电子领域包括了LED、激光器等应用，电力电子方向包括了智能电网、高速轨道交通、新能源汽车、消费电子等应用，微波射频方向包含了通信、雷达预警等应用。

GaN是蓝、绿光LED的基础材料，1992年，日亚化学工业株式会社的中村修二等人借助蓝宝石衬底和氮化镓铟（InGaN）材料成功实现了高光输出效率蓝光LED的产业化，其后在蓝光LED芯片上涂覆黄色荧光粉的封装技术出现，实现了可以实用化的白光LED产品，开启了半导体照明及全彩色LED显示应用的新时代。

蓝宝石是目前GaN器件使用量最大、最成熟的衬底材料，通过蓝宝石衬底制造的GaN器件通常被归类为蓝宝石上氮化镓技术产品（GaN on Sapphire），大部分光电应用的GaN器件都是通过蓝宝石衬底外延GaN制造的。GaN半导体器件的另外两种常用衬底是Si和SiC，通常称为GaN-on-Si（硅基氮化镓）和GaN-on-SiC（碳化硅基氮化镓）器件，目前主要应用在射频器件、功率器件等领域。

2、第三代半导体潜在市场空间巨大

GaN主要用于LED、微波射频和功率器件等领域，目前GaN主要被用于5G有源天线系统（AAS）和手机功率放大器（PA）等新产品中。展望未来，5G通讯、消费电子快充和车规级充电成为GaN产品规模扩张的主要动力。

在5G和更高频率应用中，GaN的效率比LDMOS/硅器件要高10%-15%，预计在5G基站PA中份额将持续提升；手机快充逐渐普及，消费级快充将成为推动GaN功率器件渗透的重要因素。GaN RF市场规模将从2019年的7.4亿美元增长至超过20亿美元，年复合增长率为12%；此外，预计2024年GaN电源市场产值将超过3.5亿美元，CAGR达85%，其中GaN快充将成为推动产业高成长的主要力量。

3、市场格局分析及替代空间广阔

从GaAs、GaN和SiC市场竞争格局来看，目前化合物半导体产业链各环节以欧美、日韩和中国台湾企业为主，大陆企业在技术实力、产能规模和市场份额方面与领先企业均具有不小差距，市场话语权较弱。以砷化镓为例，GaAs产业链可分为上游外延片、中游晶圆制造和下游GaAs元件三大环节，三大环节均以海外为主导。其中，上游外延片前三大厂商分别为英国厂商IQE（54%）、台湾厂商VPEC（占比25%）和日本厂商住友化学（SumitomoChemical），CR3高达92%；中游晶圆代工领域台湾厂商稳懋一家独大，市场占有率高达71.1%；下游GaAs企业市占率前三均被美国厂商把持，分别为：Skyworks（32.3%）、Qorvo（26.0%）和Broadcom（9.1%），CR3为67.4%。大陆企业GaAs产业链竞争格局处于弱势，在单晶制造、外延片中的射频器件、IDM中的射频器件等环节竞争力相对缺失。

江西誉鸿锦材料科技有限公司历经十余年的技术沉淀和积累，坚持不懈地精进工艺研发，现阶段已经建成氮化镓器件从外延到封测的全产业链生产体系。相关氮化镓器件产品也将在各类终端应用方案中推向市场，以期获得行业用户的认可。

我们是第三代半导体产业的新成员，但是我们会一如既往地致力于全产业链工艺完善和创新，以优质的产品方案来回馈合作伙伴！为第三代半导体产品尽快完成国产替代这一目标作出应有贡献！

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型号- TSR16L45CT,SMCJ36CA,LSB806E50,SMDJ12A,SMDJ43CA,SMBJ51A,SMBF33CA,MUR3060CTF,SMF10CA,WRMSB30M,SMDJ13A,MMBT4401,MMBT4403,SMDJ78CA,S3M-C,S3M-B,SMDJ11A,SMF26A,ES8KSP,SMF45CA,MBR60150PT,SMCJ14CA,SMCJ78A,MUR4020CT,MURE860ACT,SMBFJ90CA,SMDJ10A,MBR10200CT,ABD-10FL,SMBF11CA,MURE860ACF,SMAFJ100CA,SMCJ100CA,TSP5S150AF,TSP3L60FL,TSP15L80SP,SMF120CA,MURE1620CTF,BZT52C8V2,SMAF13CA,SMDJ170A,SMAJ70A,SMBF68CA,SMF24A,SMDJ58A,TSP10S150D-S,TSA5L300,TSR40L200CTF,SMCJ30A,GBU310,SMAFJ6.5CA,SMBFJ15CA,TSP2L40FL,SMF58CA,SMCJ75A,SMAJ100A,SMF22A,TSR20S100CTF,D3K310,PDF1V05CB,SMDJ30CA,LSB80M,DXB8003E50,SMDJ54A,SMDJ160CA,SMF36CA,SMA8.2A,MBR40100CTF,PSD3L24C,SMAFJ30CA,MBR40100CTB,MBR10100CTB,MUR860ACT,MBR10100CTF,GBU606E50,SMCJ220CA,SMF20A,MUR1620CTR,MUR860ACF,SMBF24CA,SMBFJ28CA,MUR1620CTF,MUR1620CTB,TSP3L60AF,SMAF22CA,BAV20WS,BZX84C9V1,SMF14CA,SMBF8.2CA,MBR20100CT,ES3G-SMC,ES3G-SMB,MURE4060CTFR,WRMSB30MG,TSP10V60SP,SMB6.8A,SMBF180CA,TSR20A60CT,SMDJ51A,MURE4020CT,KBJ406,SMCJ18CA,TSR20L200CT,DXB6006E50,TSP5V100AF,TSR60L100PT,MBR30200CTB,TSP10L100BF,WRGBP210,MURE1640CTF,SMDJ120CA,TSR10L200CTF,SMAFJ17CA,SMAF200CA,TSP20A150P6,PDF1U05C,SMAFJ70CA,SMBJ90A,SMF64A,TSP15L100SP,GBU1506L,PDF2L05C,TSR10V150CT,SMBF15CA,SS26-SMB,MUR1640CT,SMCJ70A,MBR6045PTS,US1M,SMBJ5.0A,SR1045,SMB27A,TSA10V120,SMCJ100A,SMAF7.5CA,GBJ2503E50,SS24-SMB,SS24-SMA,RBU810,SMAFJ220CA,MBR30150CTF,TSA8L60,ES2J-SMB,ES2J-SMA,SMBFJ8.0CA,TSR40L60CT,LSB40M,SMDJ5.0A,SR1060,WRKBJ1510,KMB110F,TSP1L40S,SMBJ170A,SMB 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130A,D3K203E50,SMBJ12A,SMF7.5A,SMAJ6.0A,GBU803E50,MURE3060CTF,SMF160CA,BAV16W,MMBTA44,MMBTA42,SMAFJ180CA,TSR40L60PT,SMDJ120A,TSP10L100SP,SMCJ7.0A,SMDJ51CA,GBJ3506E50,ES5JC,SMBJ13A,KMB14F,TSR20L300CTF,SMAFJ43CA,MUR2060CTFR,SMCJ170CA,SMAJ33A,ES5JP,PSD3V03C,SMCJ54CA,SMCJ150A,PS082.8-8,D3K210-50,SMBFJ10CA,ES5JB,PS082.8-4,SMBJ58A,TSR10V150CTF,SMAFJ78CA,TSR30L300PT,SSR30C65APT,GBJ2508L,SMAJ78A,S3JB,SMAJ30A,GBL410G,D3K210-60,MUR3060PTR,TSR20A100CT,SMBJ10A,SMBFJ45CA,SMDJ18A,SMBJ11A,WRMSB25M,MUR3040CTR,MUR3040CTF,SMBJ220A,PSD3V05C,SMCJ6.5CA,SMAJ75A,SMCJ36A,BAV19W,MMBTA94,MMBTA92,TSP5L60BF,TSA5P60,SMDJ60CA,SMDJ17A,SMF54CA,GBJ2506L,SMF150A,MBR20200CTFL-S,SMCJ45CA,TSR20S150CT,SF36G,TSP5S150SP,MUR860ACF-S,TSP5L60AF,TSP10L45SD,DB207,BZT52C7V5,KDBF510,SMF7.0A,TSP10L45SP,SMAF120CA,SMDJ16A,TSR20A150CTF,TSR6T600ACT,MURE1060CT,SMAJ6.5A,RS2MF,SMCJ58CA,TSR20L150CT,SMBFJ58CA,SMDJ7.5CA,GBU810,GBJ1508R10,MBR1045CTF,PSD3V08C,TSR60L60PT,SMDJ15A,TSR30L45CT,SMCJ33A,SMAF39CA,MBR1045CTB,MBR10150CT,BAV199,TSR20L45CTF,ES5JSP,TSP2L40AF,GBJ1508R20,SMBJ54A,SMF28A,SMDJ14A,SMDJ8.5A,KMB16F,TSR10L100CT-S,TSR20L45CT,MBR2045CT,SF38G,SMA82A,TSR20V80CTF,MBR3060CT,MB10S,MB10F,SMBF56CA,SMDJ20CA,SMF6.0A,SMBFJ36CA,SS10100-SMC,MURE6060CTF,MMBT2907A,DXB6003E50,SMAJ7.5A,SMDJ160A,GBL406,SMAJ60A,MURE1660ACF,MUR2020CTF,TSR30L80CTF,TSR20R600CTF,TSR60L60CTF,SMBJ40A,SMDJ48A,SMF22CA,MURE1660ACT,SMCJ7.0CA,MUR2060CT,SMCJ20A,MURE1220CTF,TSR60L60CT,TSR10T600ACT,SMBJ85A,SMBFJ14CA,MUR460C,MUR3040PT,SMF180A,SMA91A,KBJ806L,BAV19WS,SMCJ48CA,MUR1640ACF,TSR40L120CT,SMDJ45A,SMDJ33CA,SMF36A,TSR30L300CTF,MBR3060CTF,TSA10L120,MBR40100CT,SMAFJ40CA,SS56-SMB,RS2M,SMAFJ8.0CA,SMBFJ7.5CA,SS56-SMC,TSA15P80,SS56-SMA,SMCJ13CA,KBJ1006,MSB40JL,KBJ1008,TSR10L350CTF,SMDJ64CA,SMBF12CA,SMDJ8.0A,TSA10V60,SMAFJ75CA,SMAF36CA,MSB30M,SMCJ26CA,SMDJ43A,SMDJ150CA,GBU2506E50,SMB220A,SMCJ64A,MURE1040ACT,SMF33A,TSP8L60SD,SMA7.5A,WRLSB80M,SMF13CA,MURE1040ACF,TSP8L60SP,MURE2040CTF,SMAJ110A,MBR1645CT,SMF6.0CA,GBU806L,MBR1045D,SMBF47CA,KBJ1010,SMCJ110CA,SMF48CA,TSA15L45,TSR10L200CT,SMF130CA,TSA15L80,SMAJ200A,MUR1060CT,MURE1680CT,SMDJ40A,MUR1040ACT,TSP10L150D,TSR30V150PT,MURE3020CTF,SMAF10CA,SMF30A,SMF78A,SMDJ110CA,SS1040-SMC,SMF26CA,TSR10S100CT,SMCJ60A,MBR30100PTS,SMBF91CA,SS54-SMB,SS54-SMC,SMAFJ6.0CA,SS54-SMA,SMBFJ18CA,MUR1040ACF,MBR20150CTF,SMDJ90CA,TSR20A150CT,SMDJ85A,ES8HSP,SMAFJ130CA,ES5G-SMC,SMCJ17CA,SMCJ70CA,TSR20S150CTF,ES1D-SMA,ES5G-SMB,BAS316,S8550,MBR30100CT,SMF75A,PDF2V05C,SMAFJ18

2023/12/12 - 沃尔德 - 选型指南代理服务技术支持批量订货

能华半导体授权世强硬创代理氮化镓外延片及器件，器件阈值电压提高约60%

能华半导体E-mode GaN产品采用增强型氮化镓（GaN）技术，较常规产品来说，其阈值电压（VTH）提高约60%。

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碳化硅MOS 碳化硅SBD 氮化镓三极管

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氮化镓可靠性和寿命预测：第16阶段

描述- 本报告详细探讨了氮化镓（GaN）器件的可靠性，包括失效机制、测试方法以及在不同应用中的可靠性预测。报告重点介绍了测试至失效方法在确定GaN器件内在失效机制方面的作用，并提供了针对不同应用（如太阳能、DC-DC转换和激光雷达）的可靠性预测指南。此外，报告还讨论了热机械可靠性、过电压指南以及优化焊接工艺的方法。

型号- EPC2302,EPC2218A,EPC23102,EPC21701,EPC21601

2024/2/21 - EPC - 测试报告代理服务技术支持批量订货

江西誉鸿锦（NITRIDE）材料科技有限公司从事第三代化合物半导体材料—氮化镓（GaN）系列材料的开发制造和应用。二十余年来专注于GaN材料外延、电子器件、光电器件和器件封装等的研发和生产，拥有坚实的理论基础和丰富的实战经验，掌握氮化镓外延、器件制备和封装等领域的核心技术，本公司的GaN材料外延和器件的性能达到世界先进水平。

氮化镓MOS管氮化镓SBD 氮化镓激光器氮化镓功率放大器氮化镓外延片及流片

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【IC】EPC推出新型80V、40A eToF™激光驱动器GaN IC，实现更高功率密度激光雷达系统

宜普电源转换公司（EPC）推出新型氮化镓集成电路EPC21701，这是一款80V激光驱动器IC，可提供15A脉冲电流，适用于飞行时间激光雷达应用（ToF激光雷达应用），包括真空吸尘器、机器人、3D安全摄像头和3D传感器。

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奥伦德（Orient）光电耦合器/外延芯片/传感器选型指南

目录- Company profile GaN LED Epi Wafer Chip Series Photocoupler Series Optical Package products

型号- ORPD2143,OR-2531,OR-2530,ORT008UYGK,ORPD2140,ORPT3061,ORT007YGL,ORT015IRA,OR-3H4,OR-W314,ORH-YG39A,ORH-Y39A,0RH-039A,OR-T3053,OR-T3052,OR-T3051,OR-3H7,OR-M3082,OR-M3083,ORPD2155,OR-M3084,ORPD2151,OR-247,OR-M460A,OR-244,PD212650,OR-6N137,ORPT3046,OR-6N136,OR-460A,OR-6N135,ORT007RD,ORPT3041,OR-6N139,008SRH,OR-6N138,OR-T3042,ORH-YG36G-TS,OR-T3041,OR-T3043,ORPD2165,ORPD212650,OR-M3053,ORPD2160,4N25,OR-M3054,OR-1223,4N26,4N27,OR-M3052,0RH-037B,0RH-037A,0RH-037C,ORH-YG37A,ORH-YG37B,ORH-YG37C,ORH-W49A I,ORTWB940N-12,OR-M3044,ORH-YG37G,0RH-037G,OR-2201,4N31,ORT008IRA,OR-4502,OR-2200,4N32,OR-4503,4N33,OR-4504,4N35,OR-M3064,4N36,4N37,OR-M3062,OR-2202,4N38,OR-M3063,ORTWB850N-14,ORPD20120,4N30,OR-H11L1,0RL-RYGF5(CKD)(E)XX,ORT812IRA,ORT008RD,R-4N25,4N28,4N29,OR-T3063,OR-406A,OR-W340,OR-T3062,OR-W341,OR-T3061,0RT114IRA,PD2138,OR-260L,OR-2611,OR-H11AA3,OR-H11AA4,PD2015,ORH-B39A,ORH-W47G I,007SRH,ORT009YG,OR-M501,ORT008YGK,ORH-R39A,ORT016IRA,PD2143,ORT512/812IRA,OR-M440A,ORT010IRC-L,OR-MOC3010,OR-MOC3012,OR-MOC3011,PD2140,ORT0811B,ORT108UYG,ORH-YG36G,OR-2630,OR-0452,OR-0453,OR-2631,ORPD2128,ORH-R37C |,ORT108YG,ORH-Y37G,ORH-Y37A,ORH-Y37B,OR-MOC3021,ORH-Y37C,OR-MOC3023,OR-MOC3022,OR-425A,ORT010IRC,PD2128,ORT010IRA,OR-0223,ORPD2015,ORPD2138,ORT007SO,OR-MOC3032,OR-MOC3031,OR-T3023,OR-MOC3033,OR-T3022,OR-T3021,ORPC-847,OR-3223,OR-050L,OR-H11A4,ORH-R36G,OR-H11A3,OR-0631,ORPC-844,ORPC-845,OR-0630,ORT0714,ORH-B36G-TS,OR-D207,ORH-G37B,OR-D206,ORH-G37A,OR-D205,OR-MOC3041,OR-MOC3043,OR-MOC3042,ORH-B35A,ORH-G36G,ORPC-851,ORT007YG,ORT007HY,OR-H11A2,OR-H11A1,OR-606A,OR-M701,OR-063L,ORPD212460,ORT012IRA,ORTWB850-12/14/20/28,OR-D213,ORT814IRA,OR-D211,OR-D217,ORH-R35A,OR-MOC3052,0RT112IRA,OR-MOC3051,ORT007SRH,OR-MOC3053,ORH-G35A,ORT0912B,ORT109IRC,ORT912IRA,0RT114IRA-L,ORT0912G,OR-50L,ORT1141RA-L/1 MIRA,ORT008HO,ORT008URV,OR-0530,OR-0531,PD2155,OR-MOC3061,ORH-G36G-TS,ORH-G39A,OR-MOC3063,OR-MOC3062,ORH-B37C,ORH-B37B,ORT008HY,PD2151,ORT008USRK,ORH-B37G,ORT008YG,6N137,ORH-VG35A,6N136,ORH-R37G,6N139,OR-M601,6N138,OR-2601,6N135,PD2165,ORH-R37A,ORH-R37B,PD20120,ORT509IRA,ORH-G37C,PD2160,OR-640A,ORT512IRA,ORH-G37G,OR-660AOR-0223,ORH-B36G,OR-4N26,OR-4N27,OR-4N28,ORH-W45A,ORT09AB,OR-MOC3081,PD212460,OR-MOC3083,OR-MOC3082,ORH-B37A |,ORH-W47C I,0RL-RGF5(C)(D)(E)XX,OR-1009,OR-M3024,OR-M3022,OR-1008,OR-M3023,OR-625A,0R-H11AA1,OR-2223,ORPC-814,0R-H11AA2,ORPC-815,OR-1010,ORPC-816,ORPC-817,OR-4N37,OR-M3042,008IRC,OR-4N38,OR-M3043,OR-1014,OR-1015,OR-4N35,OR-4N36,ORH-V35A,ORT810IRA,OR-440A,OR-0600,OR-1018,OR-0601,OR-1019,OR-T3082,OR-T3081,OR-T3083,ORH-R36G-TS,ORPC-825,ORT007IRA,OR-060L,ORPC-824,ORTWB940-12/14/20/28,ORH-W47B,OR-1020,ORT008SRH,OR-O531,OR-0611,OR-PL3006W-03,OR-PL3006W-01,OR-PL3006W-02,OR-0500,ORT816IRA,0RL-RGBF5(C)(D)(E)XX,ORH-W46G,ORT09AG,OR-660A,ORT012/112/912IRA,OR-0501,R-M440A

2020/3/14 - 奥伦德 - 选型指南代理服务技术支持批量订货

派恩杰（PN Junction）碳化硅肖特基二极管和碳化硅MOSFET选型指南

目录- 碳化硅肖特基二极管碳化硅MOSFET

型号- P3D06010I2,P3D06020F2,P3M06120K4,P3D06010E2,P3D06016I2,P3M171K0G7,P3M173K0T3,P3M06120K3,P3D12010T2,P3D12040K2,P3M12080K4,P3D12040K3,P3M12080K3,P3D06002T2,P3M12040K3,P3D06004T2,P3M12040K4,P3D06006T2,P3D06008T2,P3M12025K4,P3M12080G7,P3M171K0K3,P3D06020I2,P4D06010F2,P3D12005E2,P3D06002G2,P3M06060T3,P3D06004G2,P3D06006G2,P3D06008G2,P6D12002E2,P3M06060G7,P3M171K0T3,P3D12030K3,P3D06010T2,P3D12030K2,P3M06060K3,P3D12015K2,P3M06060K4,P3M173K0K3,P3D06010G2,P4D06020F2,P4D06010I2,P3D06016K3,P3D06006F2,P3D06008F2,P6D06004T2,P3D12020K3,P3M06300D8,P3M06300D5,P3D12020G2,P3D12015T2,P3M12160K4,P3D06020T2,P3D12020K2,P3M12160K3,P3D06020P3,P3D12005K2,P3M12017BD,P3D06010F2,P4D06020I2,P3D06002E2,P3D06006I2,P3D06004E2,P3D06008I2,P3D06006E2,P3D06008E2,P3D12010K2,P3M06025K4,P4D06010T2,P3D12010K3,P3M07013BD,P3D12005T2,P3M06040K4,P3M06040K3,P3M12017K4,P3D06020K2,P3D12010G2,P3M17040K3,P3D06020K3,P3M17040K4

派恩杰 - 选型指南代理服务技术支持批量订货

面向同步整流应用的氮化镓场效应晶体管(eGaN®FET)及集成电路应用简介

描述- 本文介绍了适用于同步整流的氮化镓场效应晶体管（eGaN®FET）及其集成电路的应用范围，包括100W至6kW DC/DC同步整流、服务器、网络通信及电信系统的AC/DC整流、LED和OLED电视的适配器和开关模式电源等。文章强调了采用氮化镓器件的优势，如尺寸小巧、高开关频率、无反向恢复、理想并联特性、优异散热性能和低EMI。同时，提供了eGaN®SR系列产品的参数对比，并展示了不同型号的半桥开发板和应用案例。此外，还提到了针对48V数据中心的高效GaN 1kW DC/DC转换器的设计资源和支持材料。

型号- EPC2212,EPC2057,EPC2214,EPC2059,EPC9003C,EPC2215,EPC2218,EPC2016C,EPC2019,EPC2052,EPC2051,EPC2053,EPC9046,EPC9047,EPC90155,EPC2029,EPC9010C,EPC2021,EPC2020,EPC9014,EPC2022,EPC9097,EPC9098,EPC9099,ЕPC2218,EPC9092,EPC9093,EPC9050,ЕPC2215,EPC9091,EPC9006C,EPC2036,EPC2010C,EPC9001C,EPC2034C,EPC2032,EPC2031,EPC2033,EPC9061,ΕPC2059,EPC9062,EPC2203,EPC9048C,EPC2202,EPC2204,EPC2015C,EPC2207,EPC2206,EPC2007C,EPC9034,EPC9078,EPC9035,EPC2045,EPC90122,EPC90123,EPC9033,EPC90124

2024/6/11 - EPC - 应用及方案代理服务技术支持批量订货

美禄科技授权世强硬创代理氮化镓功率器件、平面/超结MOS等产品

产品广泛应用于PD快充、户外电源、UPS、储能、逆变器、充电桩、数字服务器、马达驱动、PD快充、电源适配器、LED照明、通讯电源、白色家电、工业控制、光伏逆变、移动储能等领域。

2024-08-21 - 签约新闻代理服务技术支持批量订货

氮化镓器件在射频领域中的应用，具有良好的导热性能、高频率、高功率等优势

碳化硅基氮化镓射频器件具有良好的导热性能、高频率、高功率等优势，主要应用于面向通信基站及雷达应用的功率放大器。碳化硅基氮化镓射频器件是迄今为止最为理想的微波射频器件，是4G/5G移动通讯系统、新一代有源相控阵雷达等系统的核心微波射频器件。随着信息技术产业对数据流量、更高工作频率和带宽等需求的不断增长，氮化镓器件在基站中应用越来越广泛。

2024-05-23 - 应用方案代理服务技术支持批量订货