硅锗采用8英寸晶圆的标准CMOS制造流程,晶圆代工厂也在持续提高硅锗工艺的性能。例如,GlobalFoundries最近推出的130nm硅锗工艺,其工作频率最高可达340GHz,比旧工艺提高了25%。此外,TowerJazz最近也推出了130nm硅锗工艺。
与4G手机一样,5G手机也需要功率放大器。“毫米波应用中,功率放大器将是系统功耗的决定性因素,”三星美国研究中心的主任工程师Jeffery Curtis说道,“毫米波系统中有现成的功率放大器可用,但现在的毫米波系统对于射频前端的要求与移动通信中的要求有很大区别。”
三星已经为5G应用开发了一款28GHz的集成了低噪声放大器(LNA)和模拟开关的功率放大器。该器件使用0.15微米的GaAs工艺,“根据应用场景,对PA和LNA进行了特殊设计,我们把功耗降低了65%,”Curtis说,“将这些器件集成在一起减小尺寸,是把其应用到手机的关键一步。”
除了GaAs,业界也在尝试其他的三五价材料来制造PA,例如硅锗。“与制造PA所使用的其他工艺相比,GaAs在效率、线性度和频率范围等方面都有优势,”Strategy Analytics分析师Eric Higham说,“与硅基工艺相比,GaAs工艺的缺点是成本比较高,不易集成。”
Higham表示,GaAs代工厂大部分还采用4英寸晶圆来生产,但是为了降低成本,很多厂商开始把产线升级到6英寸。