氮化镓的应用案例

1 / 7 应用统计学案例分析

一、背景：

建筑施工业是目前国内的一个比较大的产业群体。对于建筑施工企业来讲，项目利润率是衡量一个项目是否成功的一个重要指标。然而影响项目利润率的因素有很多，人员、机械、材料、管理等等。随着建筑施工业的不断发展，机械化施工以及电脑辅助应用软件的应用在建筑施工业中逐渐普及开来。

某市就机械化施工以及电脑辅助应用软件对本市各建筑施工企业的应用进行了调研，供采集了50家建筑施工企业的数据，反馈的有效数据为48组。本案例就电脑计提工程量、施工人员数量和大型施工机械数量与项目利润率等数据进行展开分析，从统计学角度分析其中的关联。

案例数据：

建筑公司名称 使用电脑计提工程量的项目部比例（%） 施工人员数量与大型施工机械数量比（倍数） 完成利润在10%以上的项目部比例（%）

某市建筑公司1 39 13 25

某市建筑公司2 68 8 33

某市建筑公司3 60 8 40

某市建筑公司4 65 3 46

某市建筑公司5 67 10 28

某市建筑公司6 52 8 31

某市建筑公司7 45 12 27

某市建筑公司8 69 7 31

某市建筑公司9 72 13 35

某市建筑公司10 61 10 53

某市建筑公司11 68 8 45

某市建筑公司12 65 7 37

某市建筑公司13 54 10 29

某市建筑公司14 73 8 46

某市建筑公司15 64 9 27

某市建筑公司16 55 11 40

某市建筑公司17 65 6 44

某市建筑公司18 63 13 13

某市建筑公司19 66 8 30

某市建筑公司20 32 19 21

某市建筑公司21 68 5 67

某市建筑公司22 62 8 40

某市建筑公司23 69 7 34

某市建筑公司24 67 9 29

某市建筑公司25 56 12 17

2 / 7 建筑公司名称 使用电脑计提工程量的项目部比例（%） 施工人员数量与大型施工机械数量比（倍数） 完成利润在10%以上的项目部比例（%）

半导体材料高质高效磨粒加工关键技术与应用

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1. 引言

在当今信息技术高速发展的时代，半导体材料作为电子行业的核心材料之一，其加工工艺对于电子产品的质量和性能有着至关重要的影响。磨粒加工作为半导体材料加工

分立　Ｄｉｓｃｒｅｔｅ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ　

氮化镓晶体管可耐受极度高温，并　且其频率和功率特性远远高于硅、砷化　镓、碳化硅、以及迄今为止所制造的所　有半导体器件：此类器件的频率和功率　处理能力对于为技术领域带来革命的　高级通信网络中的放大器、调制器和其　它关键器件非常重要：未来的无线网络　基站就是一个很好的例子：　未来的无线网络可使人们利用手　机、ＰＤＡ或其它便携式设备访问可支　持视频或高质量音频应用的高速数据　流：然而，如何使手机基站中的放大器　能够处理未来任何人都可随时随地下　载伞动感视频数据时所产生的巨大数　字流还是一个『口Ｊ题　日前，手机基站中　的放大器已经接近其性能极限。现有放　大器采用的是效率只有１０％的硅芯片　技术，这意味着到达晶体管的能量中有　９０％以热量的形式浪费了＝强力的风扇　必须不断地运转以将放大器产生的这　些热量带走＝此外，还需要复杂的电路　来校正谐波和其它失真＝　氮化镓（ＧａＮ）晶体管可将基站放　大器的效率提高到现在的两倍或三倍，　因此可以用较少数量的基站覆盖同样　的地区，或者，更可能的情况是，在基　站数量不变的情况下提供更高的数据　传输速率。南于不再需要强力风扇和校　正电路，整个基站有可能缩小到只有小　型电冰箱的大小，可以安装在电线杆　上，而不必占据电话公司中心局中昂贵　的空间。　４４世界电子元器件２００２．８　这一速度、高功率和耐热性能的组　合还使ＧａＮ晶体管适合无数的其它应　用：例如，汽油电力混合汽车需要用电　路将电池中的直流电转换为可驱动电　机的交流电：ＧａＮ晶体管对此类电路　非常理想：　绿色．蓝色以及更短波长　氮化镓最近的历史确实色彩绚烂一　１９９０年代，Ｅｌ本Ｎｉｃｈｉａ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎ—　ｄｕｓｔｒｉｅｓ利用ＧａＮ材料首先制成了绿　光、蓝光、紫光和门光发光二极管　（ＬＥＤ），并首先制造出了蓝光半导体激　光器一　日前，ＧａＮ　ＬＥＤ的应用如此普遍，　您每天都可能会见到它的身影，在交通　信号灯里、彩色视频广告牌上、小孩的　玩具中、甚至闪光灯里：　ＧａＮ　ＬＥＤ的成功不仅仅引发了光　电行业中的革命　它还帮助人们投入更　多的资金和注意力来发展大功率高频　率ＧａＮ晶体管　项目结果令人振奋：晶体管的功率　特性经常以器件每单位栅极宽度所能　承受的瓦数来标志，晶体管中的栅极用　来控制源极和漏极间的电流。为获得高　功率和高频率，希望栅极宽而短。栅极　宽（在垂直电流的方向）可允许通过更　大的电流，因此功率也更高；栅极短　（在电流方向）可缩短电子的穿越时间：　最终，栅极的宽带受限于从施加信号的　栅极一侧到另一侧的信号递降　去年，康奈尔大学的小组和加州大　学的小组同时制造出可在１０　ＧＨｚ频率　下达到１０Ｗ／ｍｍ（栅极宽度）功率密　度的ＧａＮ晶体管，一些晶体管甚至在　１０　ＧＨｚ下功率密度超过１１　Ｗ／ｍｍ：与　此相比，普通硅晶体管只能有效地放大　最高２—３　ＧＨｚ频率的信号。对于碳化　硅，Ｃｒｅｅ公司的实验器件达到了７　２　Ｗ／ｍｍ的功率密度，但频率不高于３．５　ＧＨｚ：砷化镓晶体管可达到１０　ＧＨｚ的　频率，但其功率密度在这一频率下却不　到１　Ｗ／ｍｍ：锗硅可达到更高的频率，　但如砷化镓一样，无法做到高功率：　为什么不将多个硅器件并联以获　得大功率？一个原因是，并联的硅器件　仍然无法同时提供高功率和高频率特　性。另一个原因是，并联的晶体管越　多，电路的阻抗也会越低。最终，当阻　抗足够低时，电路就会变得无用，因为　将其与任何其它电路相连时都需要中　间电路　由于并联晶体管的阻抗如此　低，能够耦合出的额外功率都会被中间　电路耗尽：　高温对氮化镓也不是问题。在Ａｓ—　ｔｒａｌｕｘ的实验中，一只ＧａＮ晶体管在　３００。Ｃ的高度下仍然工作正常，增益约　为１００。与此对比，硅晶体管在１４０。Ｃ　左右就停止Ｔ作了：这一结果预示着　ＧａＮ电子可以很好地适用于引擎、卫　星和其它高温环境。　

射频氮化镓（GaN）技术正在走向主流应用

网络基础设施与反导雷达等领域都要求使用高性能高功率密度的射频器件，这使得市场对于射频氮化镓（GaN）器件的需求不断升温。 举个例子，现在的无线基站里面，已经开始用氮化镓器件取代硅基射频器件，在基站设备上，氮化镓器件的使用得越来越广泛。氮化镓受青睐主要是因为它是宽禁带（wide-bandgap）器件，与硅或者其他三五价器件相比，氮化镓速度更快，击穿电压也更高。 现在，为了把氮化镓器件推到更大的市场去，一些射频氮化镓厂商开始考虑在未来的手持设备中使用氮化镓。对于现在的手机而言，氮化镓的性能过剩，价格又太贵。但将来支持下一代通信标准（即5G）的手机，使用氮化镓是有可能的。 氮化镓技术非常适合4.5G或5G系统，因为频率越高，氮化镓的优势越明显。但对于手机而言，氮化镓材料还有很多难题需要解决，例如功耗、散热与成本。 不同工艺比较（数据来源于OKI半导体） 射频氮化镓技术是5G的绝配

虽然氮化镓用到手机上还不现实，但业界还是要关 注射频氮化镓技术的发展。“与砷化镓（GaAs）和磷化铟（InP）等高频工艺相比，氮化镓器件输出的功率更大；与LDCMOS和碳化硅（SiC）等功率工艺相比，氮化镓的频率特性更好。” 分析机构Strategy Analytics的分析师Eric Higham说。 “氮化镓器件的瞬时带宽更高，这一点很重要，载波聚合技术的使用以及准备使用更高频率的载波都是为了得到更大的带宽。”Higham说，“这意味着覆盖系统的全部波段和频道只需要更少的放大器。” 氮化镓（GaN）、砷化镓（GaAs）和磷化铟（InP）是射频应用中常用的三五价半导体材料，LDMOS（横向扩散MOS技术）是基于硅的射频技术，碳化硅（SiC）可用于功率或射频领域。 可以肯定的是，氮化镓不会统治整个射频应用，设备厂商会像以前一样，根据应用选择不同的器件和工艺制程技术，包括三五价化合物与硅材料。“（射频领域）还是有砷化镓与硅器件的市场空间。”GlobalFoundries射频市场总监Peter Rabbeni说道。 什么是氮化镓？