氧化镓滤波器是指基于第四代超宽禁带半导体材料氧化镓(Ga2O3)压电薄膜的滤波器。
滤波器是一种滤除某种波形的器件,是射频前端芯片中价值量最高的细分领域。滤波器分为LC滤波器、压电滤波器,其中压电滤波器又分为BAW(体声波)滤波器、SAW(表面声波)滤波器。滤波器是无线通讯技术的核心元器件,直接决定着通信设备的工作频段和带宽。
根据新思界产业研究中心发布的
《2025-2029年氧化镓(Ga2O3)滤波器行业市场供需现状及行业经营指标深度调查分析报告》显示,近年来,随着5G、6G、卫星通信等技术发展,信号频率不断向高频段迈进,市场对滤波器提出了更严苛的要求,具有高带宽、低插损、稳定性等特点的滤波器成为了通信行业的迫切需求。在高频段下,氧化镓滤波器的信号损耗更低、稳定性更高,能够满足高速率、大容量通信要求,受到了广泛关注。
氧化镓薄膜是氧化镓滤波器的核心部分。氧化镓是一种宽禁带半导体材料,有刚玉结构的α相、单斜晶系的β相、六方或斜方晶系的ε相、斜方晶系的δ相等多种晶相结构,其中ε相氧化镓具有优异的压电效应、高频特性,是制造5G、6G高频滤波器的理想材料。
滤波器制造工艺复杂,在高频滤波器市场上,美日企业已构建了极高的专利及技术壁垒,占据着市场主要份额,包括美国博通(Broadcom)、美国Qorvo、美国Skyworks、日本TDK、日本太阳诱电、日本村田(Murata)等。我国高频滤波器产业面临着卡脖子风险,国产滤波器突破需求紧迫。
目前美日滤波器主要依赖氮化镓、碳化硅等第三代半导体材料或氮化铝(AlN)压电薄膜,基于氮化铝压电薄膜的BAW器件是射频滤波器领域的主流器件。氧化镓在禁带宽度、击穿场强等方面优于第三代半导体材料,且氧化镓滤波器技术避开了国外厂商现有发明专利限制,有望真正实现国产滤波器的自主可控。
福建晶旭半导体有限公司是目前国际上唯一一家具备氧化镓基BAW滤波器芯片自主量产交付能力的企业,其基于氧化镓压电薄膜的高频滤波器芯片生产项目预计于2025年9月正式投产,届时有望解决我国在5G射频滤波芯片领域的卡脖子问题。
新思界
行业分析人士表示,氧化镓滤波器能满足高速率、大容量通信的需求,在5G移动设备、网络基础设施、航空航天、国防军工等领域具有广阔应用前景。目前滤波器领域的话语权与专利权长期被日美企业把持,受专利限制,滤波器国产化突破难度大,基于第四代超宽禁带半导体材料氧化镓的滤波器绕开了现有发明专利限制,有望推动高频滤波器国产化进程。
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