Finwave期待以首個FinFET-on-GaN顛覆RF市場

雖然運營商試圖推出5G承諾的超高速毫米波，但他們一直受到手機發(fā)熱和耗電的上行技術(shù)的阻礙。Finwave表示，他們的FinFET-on-GaN功率放大器（PA）將解決這個問題，甚至更多。

大約十年前，F(xiàn)inFET進入商業(yè)市場，顛覆了芯片世界。他們能在高增長的GaN RF和電源市場上做同樣的事情嗎？剛從隱形模式中走出來的fabless初創(chuàng)公司Finwave認(rèn)為他們可以做到。該公司的聯(lián)合創(chuàng)始人和高管最近講述了他們的計劃，以及他們是如何走到今天的。

Finwave從PA開始，這種設(shè)備在RF信號發(fā)出之前將其放大。RF中的PA很關(guān)鍵。信號塔和接入點都使用它們來發(fā)送信號，手機也使用它們，作為前端模塊的一部分，它們可以增強你發(fā)回的信號。當(dāng)5G發(fā)布的時候，人們對其高速毫米波部分非常興奮，但事實上，5G推出的大部分是所謂的sub-6 GHz以下的快速版本，是4G/LTE之后的下一代技術(shù)。

但在毫米波技術(shù)中，挑戰(zhàn)仍然普遍存在。是的，它是超高速的，但它只適用于很短的距離。你必須離毫米波接入點非常近才能使用它，而手機要發(fā)回那些極高頻率的信號需要很多能量。因此，運營商不得不以高昂的成本推出大量接入點，主要是在城市和體育場館等地方。

用于RF的GaN

除了用于LED之外，GaN突然在電源和RF應(yīng)用中獲得了巨大的發(fā)展。這在很大程度上是由于起始晶圓的重大發(fā)展。你不再需要非常小和非常昂貴的GaN晶圓。該行業(yè)已經(jīng)找到了利用外延的方法，在硅片上放置一層GaN，中間有緩沖層，以緩解兩種材料晶體結(jié)構(gòu)的差異。GaN已經(jīng)在6英寸晶圓上使用了好幾年，晶圓廠去年才開始升級到8英寸GaN-on-silicon晶圓。12英寸晶圓也即將來到。因為這些都是硅晶圓，只要對設(shè)備進行一些調(diào)整，GaN-on-silicon器件就可以在標(biāo)準(zhǔn)的硅晶圓廠中制造，即使是沒有跟上領(lǐng)先優(yōu)勢的老晶圓廠。這是一個巨大的成本優(yōu)勢。

根據(jù)Yole集團的數(shù)據(jù)，GaN RF設(shè)備市場目前以18%的CAGR增長，GaN電源市場以59%的CAGR增長。

正確的技術(shù)，正確的時間Finwave的故事與這一切有什么關(guān)系？如果一切按計劃進行，那就是在正確的時間擁有了正確的技術(shù)。

該公司大約10年前成立，以隱身模式從MIT剝離出來，命名為Cambridge Electronics。聯(lián)合創(chuàng)始人Tomas Palacios和Bin Lu相信他們可以改變GaN電力市場。他們又取名自FinFET的概念，然后花了數(shù)年時間完善其商業(yè)可制造性。

他們的工作最終引起了Jim Cable的注意，他在RF界有著傳奇的地位。上世紀(jì)90年代，Cable基于自己的技術(shù)突破，創(chuàng)立了一家名為Peregrine Semi的公司，并將其上市。Cable與Peregrine和Soitec的合作幫助地球上的每一部手機都采用了RF-SOI。Cable最終將Peregrine（更名為pSemi）賣給了Murata，他退休前曾在那里工作過一段時間。但這并沒有持續(xù)多久。他很快就想起了他讀過的Placios和Lu的一些文章。

Cable說：“這項技術(shù)對電源有好處，但在RF領(lǐng)域有更大的用處，簡直是殺手級的。”

值得注意的是，迄今為止還沒有人將GaN FinFET器件商業(yè)化：GaN器件都是平面的。從技術(shù)上講，F(xiàn)inwave的FinFET（該公司稱之為3DGAN）是一種trigate器件，但流行的科技文化將trigate與FinFET混為一談。Finwave的創(chuàng)始人最近發(fā)表的一篇論文指出，GaN FinFET結(jié)構(gòu)的多柵極鰭通道改善了柵極的可控性，并抑制了短通道效應(yīng)。但RF的關(guān)鍵是：鰭片的工程設(shè)計大大改善了線性度。

線性度是RF PA的一大挑戰(zhàn)：你需要提高電壓來增加信號，以增加你可以觸達的距離。但在硅（和SiC）中，電壓過高會導(dǎo)致線性度變差，因此噪聲更大，功耗更大（高達95%）。然而，在GaN FinFET架構(gòu)中，Cable發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀的線性度意味著有可能將電壓提高到極大改善毫米波信號強度的水平。

他意識到，F(xiàn)inwave開發(fā)的FinFET-on-GaN可以為毫米波帶來雙贏的結(jié)果。在RF前端模塊中有了FinFET-on-GaN PA，手機可以處理更多的功率，從而向接入點發(fā)射更強的信號。運營商需要安裝的接入點會少很多（實際上少20倍），因為每個接入點可以觸達更遠(yuǎn)的距離，處理更多的容量。

RF的轉(zhuǎn)捩點

Cable向Finwave的兩位創(chuàng)始人闡述了自己的想法，他們很快就看到了在迫切需要解決方案的市場中成為市場領(lǐng)導(dǎo)者的機會。2020年，他們決定采納Cable的建議，將重心從電源轉(zhuǎn)向RF。他們還邀請Cable擔(dān)任執(zhí)行董事長兼首席戰(zhàn)略官。他同意了。

Cable請來了Tom Degnan擔(dān)任銷售和營銷執(zhí)行副總裁，他在Peregrine/Soitec時期曾與Cable共事。（Degnan曾任Soitec USA總裁兼首席運營官。）

Degnan指出：“我們已經(jīng)奠定了良好的基礎(chǔ)。我們非常專注。”他說，F(xiàn)inwave已經(jīng)選擇了12家生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴，包括一家代工合作伙伴。雖然mmWave PA是第一個重點，但在RF世界中還有很多其他的機會。

Cable補充道：“我們擁有驚人的吸引力。我們與手機廠商、芯片廠商，甚至運營商都有深入的合作。”

2022年7月，F(xiàn)inwave在A輪融資中籌集了1220萬美元，并獲得超額認(rèn)購。Soitec（除了silicon-on-insulator晶圓，現(xiàn)在還生產(chǎn)GaN-on-silicon晶圓）是投資者之一。

Finwave目前正在根據(jù)客戶的需求開發(fā)產(chǎn)品。我們什么時候能看到第一款Finwave產(chǎn)品上市？該公司的目標(biāo)是2024年，就在一些分析師預(yù)測mmWave部署將出現(xiàn)新的激增的時候。

利用大晶圓尺寸和標(biāo)準(zhǔn)的硅芯片制造工藝，高性價比的GaN-on-silicon器件正在RF市場上取得進展。Finwave有一個引人注目的故事，尤其是對mmWave來說。他們的FinFET-on-GaN設(shè)備將率先投放市場。他們會兌現(xiàn)所有的承諾嗎？時間會證明一切。