MACOM：GaN技术时机来临了

 提起GaN技术，就不得不说起MACOM。近日北京召开的EDI CON上，MACOM展示了业界最顶尖的GaN技术。而21ic也非常有幸采访到了MACOM无线产品中心资深总监成钢，双方就MACOM的前世今生和GaN技术的发展进行了深入地交流。

左1：MACOM无线产品中心资深总监 成钢

GaN技术的革命

GaN技术相比传统LDMOS的优势已经不必多说，这项技术在RF领域已经得到认可。更小尺寸、更高效能、更大功率和更宽带宽;这些优势都是LDMOS所不能比拟的。即便如此，目前GaN技术还是没有完全取代LDMOS。这是为什么呢?主要是三方面的原因限制了GaN技术产品的普及。第一就是成本，与传统LDMOS相比GaN的成本较高;目前可用的商用GaN主要还是基于较高成本的SiC基板。第二个原因就是供应链的可靠性;SiC外延供应目前无法达到LDMOS的水平。第三个原因就是供货能力;晶元尺寸支持受到SiC可用能力的限制。

而MACOM提供的第四代Si基GaN技术就可以消除这三个问题，加速GaN技术的普及。纯硅基底相比SiC生长更为迅速，并且容量大成本低，缺陷率也更小。 据成钢介绍：“一般意义上的氮化镓，是美国从加州大学发明的。因为最初是按照比较深层的应用去做的，所以当时自然采用碳化硅基基底去做GaN技术。从2000年开始，行业已经关注碳化硅的开发，但是SiC的生长速度十分缓慢。从2000年到2010年，花了十年的时间，SiC仅仅从两寸长到了四寸。并且SiC的生产里面有很多所谓工艺的杂质很难去除，因此难以形成较大生产规模。但同时在2000年，Nitronex(已被MACOM收购)就已经开始硅基衬底GaN的研发。Nitronex的出发点就是想把GaN推成一个大规模商用的技术，只有通过硅基衬底，才可以使用CMOS工艺或者更大的晶圆来做GaN产品。”

更高功率，更小封装

同样晶体管核心面积的芯片，采用MACOM的GaN技术相比LDMOS可以提高4~6倍功率。成钢表示，使用一个非常小的MACOM的RF功率器件，或可产生相当于一个家用微波炉的功率。或许这对你来说难以置信，但确实如此。成钢给记者秀了MACOM最新的一款RF放大器的原型。如下图所示，该放大器的规格是6×6mm×10w，并且采用了多级的设计。

GaN MAGb功率管demo

MACOM的MAGb功率管系列具有强大的功率密度优势。上图展示的为该系列的初始产品，峰值功率高达400W的双端晶体管。未来该系列还会有峰值功率高达700W的单封装Doherty器件。

据成钢介绍：“这个实际上是一个demo，它最后做出来的东西实际上就是这样一个尺寸大小。这个只是一个末级，前面加上一个驱动放大器，连起来才是一个完整的产品设计。完成这个设计的整个尺寸大概15×10。如果功率稍微小一点，但是保持功能完整，整个设计可以缩小到6×6毫米的尺寸。LDMOS也参加了这个PK，但是完全做不到这个尺寸，因为功率密度变大了以后，仅仅是末极也要做的非常之大。“

凭借着强大的GaN技术， 在无线基站领域，MACOM提供了业界最完整的GaN解决方案。从基站天线上的RF放大器，到基带处理单元与中继器之间的光缆传输;MACOM均有对应的成熟工艺产品。从RF到Light领域，你很难找到一个与MACOM直接对冲的竞争对手。除了MACOM之外，很少有人可以做到同时提供如此多工艺产品;这与MACOM的并购史和几十年的技术积累密不可分。

MACOM无线基站完整解决方案

除了GaN的解决方案之外，MACOM还同期展示了最新发布的三级单片集成功率放大器MAAP-011199。此产品采用基于砷化镓衬底pHEMT工艺制成，工作频段为80~100GHz，主要应用于图像、传感器和通信领域。

MACOM展示宽带放大器产品

据成钢介绍，目前MACOM很多GaN的产品正处于呼之欲出的阶段，在今年下半年，会有很紧密的一系列产品发布;新产品将会覆盖广泛的频段和功率。