Von GaAs zu GaN Die Entwicklung von HF-und Mikrowellen-Halbleitern

Für Hochfrequenz- und Mikrowellen-Anwendungen sind besonders Galliumarsenid (GaAs) und LDMOS verbreitete Halbleitertechniken. Doch der Umstieg auf Galliumnitrid (GaN) sorgt für einen Wandel in der Branche und ermöglicht neue Hochfrequenzenergie-Anwendungen.

Hochfrequenz- (HF) und Mikrowellentechnik wird nur von einem kleinen Teil der Halbleitertechnik bedient. Er ist für die besonderen Anforderungen vieler komplexer Anwendungen ausgelegt – vom Mobiltelefon bis zu militärischen Radaranlagen. Wie auch in den anderen Bereichen wird in der Hochfrequenztechnik die verwendete Halbleitertechnik gemäß der Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und der Kosten ausgewählt. Anstelle einer Universal-Halbleitertechnik, die den Belangen aller HF-Anwendungen gerecht wird, wurden gezielt verschiedene Strategien entwickelt. Sie erfüllen die jeweiligen technischen Anforderungen zu angemessenen Kosten.

Unter den gängigen Halbleitertechniken, die in den letzten Jahrzehnten für HF-Anwendungen eingesetzt wurden, sind die GaAs-Technik (Galliumarsenid) und die LDMOS-Technik (Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor) speziell im Bereich der kommerziellen Anwendungen am häufigsten verbreitet. Allerdings dürfte die kürzlich erfolgte Einführung der GaN-Technik (Galliumnitrid) eine grundlegende Umstrukturierung der Halbleitertechnik für HF-Anwendungen anstoßen. Um die technische und logistische Dynamik, die den Umstieg der Industrie auf GaN vorantreibt, wirklich verstehen zu können, empfiehlt sich ein Blick auf den jahrzehntelangen Werdegang der GaAs-Technik. Die Entwicklung weist Parallelen zu dem auf, was wir gerade bei der GaN-Technik erleben. Zusätzlich muss die Rolle der LDMOS-Technik auf dem sich entwickelnden HF-Markt betrachtet werden.