5G將帶來半導體材料革命性的變化，通訊頻段向高頻遷移，全頻譜接入、大規模天線、載波聚合等技術要求對射頻器件性能和設計提出了新的要求。
一、5G通信主要特點
第五代移動通信技術（5G）正在快速發展，提供至少十倍于4G 的峰值速率、毫秒級的傳輸時延和千億級的連接能力，開啟萬物廣泛互聯、人機深度交互的新時代。
國際電聯無線電通信部門（ITU-R）從吞吐率、時延、連接密度和頻譜效率提升等維度對5G網絡的基本特征做出了規范：
高速率：峰值速率超過10Gbps,用戶體驗速率可達100Mbps-1Gbps；
低延時：網絡延遲降低50倍至1毫秒，遠遠低于4G時代的50毫秒；
海量鏈接：連接密度從目前的10萬/平方公里增至100萬/平方公里，相比于4G網絡能力呈現指數級的提升;
低能耗：使用5G網絡的物聯網設備續航時間可達到10年。
二、5G通信對射頻器件的要求
5G通信要求更高功率、更高效率、多頻段、大帶寬、小體積、輕重量，以及高可靠性和更低的成本。具體到射頻部分，在網絡關鍵技術方面，5G無線技術中全頻譜接入、大規模天線、載波聚合都要求射頻部分用新的硬件來實現，這就在基站和移動終端上帶來新的硬件增量，另一方面，新的技術提高了射頻部分元器件的設計難度，帶來元器件單機價值量的提升，5G時代將帶來射頻部分元器件量價齊升。
全頻譜接入需要更多射頻器件和更高性能。當5G進入商用階段后，在一段時間內3G、3G、4G、5G網絡同時共存兼容，需要新的射頻部分來承擔5G通信的功能，增加5G通信功能并不會減少3G/4G射頻部分的需求量，5G通信的射頻部分為新增量。天線、開關、濾波器、低噪聲放大器、功率放大器等都需要重新進行設計，帶來元器件個數的提升。另外由于頻率提高和調制方式更加復雜，對射頻端的器件性能提出了更高的設計挑戰，單個元件價值上升。
多載波聚合技術需要更多射頻器件。由于每一個射頻通道需要使用不同的射頻前端和天線部分，需要的上傳下載的速率越快，需要的載波數越多，新增的射頻器件越多。
5G大帶寬、高速率要求射頻器件結構升級。5G采用 3GHz 以上的頻譜通信，與4G相比，射頻最大不同就是采用高頻電路。高頻電路相比于中低頻電路需要從材料到器件，從基帶芯片到整個射頻電路進行重新考量和設計。
5G高功率、高頻率要求功放器件材料升級。目前，無線通信中的射頻功率放大器主要有三種材料及工藝器件：GaAs工藝、基于Si的LDMOS工藝、以及GaN 工藝。GaAs器件的缺點是器件功率較低，通常低于50W。Si LDMOS器件的缺點是工作頻率存在極限，最高有效頻率在3.8GHz以下。
三、GaN材料成為5G應用的關鍵技術
由于5G高頻性能特點對影響功放器件原材料選擇提出更高的要求。傳統的LDMOS材料競爭力減弱，Si LDMOS技術產品不能運行更高的頻帶（＞3.8 GHz）。GaN 優勢主要在于帶隙寬度與熱導率。帶隙寬度方面，GaN 的帶隙電壓高于 GaAs（3.4 eV VS1.42 eV）， GaN 器件具有更高的擊穿電壓，能滿足更高的功率需求。熱導率方面， GaN-on-SiC的熱導率遠高于 GaAs，這意味著器件中的功耗可以更容易地轉移到周圍環境中，散熱性更好。
隨著載波聚合(CA)、大規模天線（Massive MIMO）技術的成熟應用，GaN在更高的漏極效率、更大的帶寬、更高的擊穿電壓、高輸出阻抗和更高的結溫操作等方面具有顯著優勢，更適應5G工作環境。GaN技術允許器件設計師在保持高頻率（比LDMOS的頻率高出10%以上）的同時實現寬帶寬。特別是在3.5GHz及以上的頻段，GaN在轉換效率，能量密度上的優勢將帶動功率放大器逐漸取代LDMOS支撐技術。
