为了快速跟踪氮化镓在军事系统中的应用,WBST 计划特准计划参与方深耕 MMIC 制造工艺,以制造出可预测性能特性和故障率的可复制氮化镓器件。相比之前的 MIMIC 和 MAFET 计划,WBST 计划严重倾向于军事应用,不计成本地追求所需性能,但是,随着化合物半导体提供商不断完善其生产工艺,计划最终可以确保政府获得性能更高,成本更加低廉的射频元件。

无线手机消费需求的激增加速了砷化镓成为主流商业应用的步伐,这强有力地助推了规模经济。化合物半导体提供商斥资数亿美元修建了大规模的砷化镓制造厂,引领行业建立起稳健、可靠和可扩展的砷化镓供应链,并由此实现了砷化镓从专业化的军事技术向商业支柱技术的转化。

有线电视 (CATV) 运营商希望在增加带宽的同时,通过提高能源效率来降低运营成本,从而推动了氮化镓率先在有线电视行业开展商业应用。尽管与砷化镓相比,碳化硅基氮化镓的价格更高,但有线电视基础设施的成本压力要比无线手机小得多,而且节省的运营成本可以超过增加的购置成本。但是,商业 CATV 市场的体量优势会被碳化硅基氮化镓愈发陡峭的价格侵蚀曲线所抵消,市场在积极地开发其廉价替代品[1]。

通过早期的 CATV 应用,碳化硅基氮化镓和硅基氮化镓之间的性能差距已经显著缩小,所产生的经济高效的硅基氮化镓功率晶体管如今已与碳化硅基氮化镓具有同样的电源效率和热特性。

在无线基站市场,该性能使得氮化镓可以撼动 LDMOS 在基站功率放大器领域几十年来的主导地位,并对基站性能和运营成本产生了深远的影响。氮化镓提供的显著技术优势(包括能源效率更高、带宽更宽、功率密度更大和外形因子更小)使之以 LDMOS 天然替代者的身份来服务于下一代基站,尤其是 1.8GHz 以上的手机频段,无线基站如图1所示。