氮化镓（GaN）是一种宽禁带材料，在高功率射频（RF）应用中具有显著优势。与传统半导体（如硅）相比，氮化镓具有一些非常重要的物理和电气特性，包括：
- 高击穿电压；
- 高功率密度；
- 高工作频率和开关频率；
- 高效率；
- 极好的导热性。
与传统技术相比，氮化镓已被证明是射频领域几种应用的优越材料，在这些应用中，可靠性、效率和减少吸收是基本要求。在制造过程中，氮化镓通常在高于 1000°C 的温度下生长，对于射频应用，它生长在碳化硅（SiC）衬底上；对于电力应用，它生长在普通硅衬底上。基于氮化镓-碳化硅（GaN-on-SiC）的技术是目前最常用的，因为它结合了氮化镓的高功率密度和碳化硅的低功率损耗，并且它解决了与热管理和寄生损耗相关的问题。氮化镓-硅（GaN-on-Si）技术，尽管成本较低，但热性能更差，射频信号功率损耗更高。
氮化镓的射频应用
尽管氮化镓通常与经典射频应用相关联，例如功率放大器（PA），但这种创新材料还有许多其他重要的应用。这些设备不断实现的高功率和效率水平使其颇具吸引力，特别是在航天和军事领域的应用（尤其是军用雷达）。坚固性、优异的热性能、减轻重量和尺寸，使得这种材料即使在低频射频应用中也能成为其他竞争技术的更优选择。在军用雷达中，当工作在不同吉赫兹的频段时，氮化镓已被证明是制造固态发射器的理想解决方案，取代了基于速调管的传统技术。最新一代的军用雷达，采用电子扫描阵列（AESAs）和相控阵列模块，将大大受益于基于碳化硅氮化镓（GaN-on-SiC）单片微波集成电路（MMICs）的可用性。
然而，氮化镓技术的应用并不局限于航天领域和军用雷达。 在电信领域，特别是移动通信中，这种材料被用于创造各种创新解决方案，例如支撑 5G 技术的那些方案。基于氮化镓的组件正逐步取代传统硅基组件，在射频放大器和相控天线阵列等特定应用中。氮化镓的优越特性使其非常适合高效管理 6GHz 以下频段和 20GHz 以上的频段（毫米波，或 mmWave）。为了满足 5G 网络（高速数据率、大规模宽带和低延迟）的严格要求，需要像氮化镓这样能够在高频（28GHz 和 39GHz）运行的创新技术，因为它们能最大限度地减小接收天线的大小。