[分享] 网络的“GaN-do”态度

氮化镓，更亲切地称为“GaN”，不是最新的加密货币，也不是你可能在高中化学课上学到的东西。GaN 是一种化合物半导体，根据应用有多种形式。这些包括：

GaN-on-silicon 或 GaN-on-Si

碳化硅上氮化镓或碳化硅上氮化镓

锗基氮化镓或锗基氮化镓

金刚石基氮化镓

还有我个人最喜欢的 GaN-on-hexagonal 氮化硼或 GaN-on-h-BN

无论味道如何，GaN 都意味着力量。GaN 在更高的温度和更长的使用寿命下可靠运行，非常适合恶劣环境中的航空航天和国防应用。例如，自 1990 年代以来，GaN 已用于空间应用、通信系统和有源电子扫描阵列 (AESA) 雷达。

您不断增长的曲目的另一个首字母缩写词。

直到最近，GaN 还意味着昂贵。用于高度可靠的军事应用的 GaN 器件传统上采用陶瓷或金属封装。

如今，塑料封装使 GaN 对商业市场来说更实惠、更具吸引力。塑料允许更轻的产品和设计灵活性，这对于商业应用都很重要。无线基础设施提供商还可以使用塑料封装中的 GaN 来升级现有系统，从而节省升级时间和金钱，而无需创建全新的设备。  

用于网络的

GaN GaN 在更高带宽下提高了射频性能和系统效率，这是当今高速网络所必需的。事实上，GaN 放大器比传统技术提供更高的输出功率，同时将功耗降低多达 20%。

除了节能之外，GaN 还通过大大减少材料浪费和生产由砷化镓 (GaAs) 或硅制成的线路放大器所需的能源来支持其他绿色计划。由于 GaN 固有的坚固热特性，它非常适用于长期可靠性是关键因素的下一代网络。

所有这一切都意味着网络提供商的运营成本更低，消费者的无线服务更可靠、成本更低。

虽然在网络方面仍处于起步阶段，但 GaN 已经产生了重大影响。在有线电视领域，GaN 已启用DOCSIS 3.1，这是一种 CATV 标准，允许有线电视提供商使用现有的有线电视基础设施提高网络速度。

新的 DOCSIS 3.1 标准将有效下行“下载”数据速率从每秒 160 兆比特 (Mb/s) 提高到每秒 10 吉比特 (Gbit/s)，并将上行“上传”数据速率从 120 Mb/s 提高到 1 Gbit/ s 与 DOCSIS 3.0 相比。对于消费者而言，这意味着高清电视 (HDTV) 和视频点播 (VOD) 服务。

当您最喜欢的Stranger Things角色在高清中与怪物作战时，感谢 DOCSIS 3.1（和 GaN）。

GaN 还对将信号从信号塔传输到手机的蜂窝基站产生影响。带宽是一种有限资源。因此，随着数据需求的增加，网络运营商必须提高其基站的性能，同时管理多余的热量。GaN 能够应对挑战，具有出色的热性能以保持基站冷却。  

5G 的出现使 GaN 变得更加重要。大功率、高频和热管理是使第五代蜂窝网络成为现实的三大要素。

GaN走向移动？

GaN 进入手机也只是时间问题。智能手机制造商将需要 GaN 来达到 5G 所需的更高毫米波 (mmWave) 频率。

挑战在于以较低的电压水平运行 GaN。雷达、基站和有线电视应用的典型工作电压范围为 28 至 48 伏。在手持设备中，平均范围为 2.7 至 5 伏。我们已经在研究新的工艺技术和封装技术，以使 GaN 能够在这些低电压下运行。

最终，当我们使用毫米波时，GaN 在功率尺寸和效率方面将比当今的技术具有明显的优势。预计在 2020 年代初至中期的移动设备中看到毫米波。

然后，它的 GaN 开启！