Малюнак: Інжынер IVWorks калібруе крыніцу плазмы для разгортвання ў гібрыднай сістэме MBE вытворчага маштабу, што забяспечвае высокую аднастайнасць і якасць эпітаксіяльнага росту GaN.
Транзістар з высокай рухомасцю электронаў (HEMT) на аснове нітрыду галію (GaN), які выкарыстоўвае запатэнтаваную тэхналогію селектыўнага аднаўлення росту reGaN кампаніі IVWorks Co Ltd з Тэджона, Паўднёвая Карэя, стаў першым у свеце транзістарам GaN, які дасягнуў максімальнай частаты ваганняў (fмакс) перавышае 700 ГГц. Гэта было прадэманстравана з дапамогай 45-нм GaN HEMT-прылады, распрацаванай даследчай групай прафесара Дэ Хёна Кіма ў Школе электроннай інжынерыі Нацыянальнага ўніверсітэта Кёнпук, і прадстаўлена 18 чэрвеня на сімпозіуме IEEE/JSAP па тэхналогіях і схемах VLSI ў Ганалулу, Гаваі, ЗША.
Даследчая група вырабіла GaN-транзістар з даўжынёй засаўкі 45 нм і дасягнула рэкорднай fмакс742 ГГц, што ўстанаўлівае новы стандарт радыёчастотнай прадукцыйнасці ў тэхналогіі GaN-транзістараў. Прылада таксама дасягнула рэкорднай сярэдняй частаты (favg) 497 ГГц, што з'яўляецца найвышэйшым значэннем, зарэгістраваным на сённяшні дзень для любой тэхналогіі GaN-транзістараў. Гэтыя вынікі дэманструюць, што паўправаднікі GaN валодаюць дастатковай канкурэнтаздольнасцю ў прадукцыйнасці нават у рэжыме ультравысокіх частот і могуць служыць жыццяздольнай платформай для будучых субтэрагерцавых і тэрагерцавых электронных сістэм, паведамляе IVWorks.
Нягледзячы на тое, што транзістары на аснове фасфіду індыю (InP) доўгі час дамінавалі ў субтэрагерцавым частотным рэжыме дзякуючы сваім выключным уласцівасцям электроннага транспарту, іх адносна нізкая прабойная напруга абмяжоўвае выходную магутнасць і маштабаванасць сістэмы. У адрозненне ад гэтага, GaN прапануе унікальнае спалучэнне высокага прабойнага электрычнага поля, высокай шчыльнасці магутнасці і выдатнай цеплавой устойлівасці, што робіць іх прывабнымі кандыдатамі для высокачастотных і магутных прымяненняў наступнага пакалення. Аднак дасягненне звышвысокіх частот з дапамогай GaN застаецца значнай праблемай. Каб пераадолець гэтыя абмежаванні, даследчая група выкарыстала перадавы 45-нм працэс вытворчасці затвораў і аптымізавала архітэктуру прылады для максімізацыі высокачастотных характарыстык.
Ключавым фактарам стала запатэнтаваная кампаніяй IVWorks тэхналогія селектыўнага аднаўлення росту reGaN. Распрацаваная эксклюзіўна кампаніяй IVWorks, reGaN селектыўна аднаўляе моцна легаваны GaN n-тыпу ў абласцях крыніцы і стоку, значна зніжаючы кантактнае супраціўленне. Як сумесны даследчы партнёр у гэтым даследаванні, IVWorks прадэманстравала тое, што, як сцвярджаецца, з'яўляецца выдатнай аднастайнасцю працэсу па ўсёй 4-цалевай пласціне, і дасягнула выдатнай узнаўляльнасці. Акрамя таго, кампанія знізіла супраціўленне на мяжы аднаўлення росту (Rцэлы лік) да 0,027 Ом·мм, набліжаючыся да тэарэтычнай мяжы, дасягальнай пры адпаведнай канцэнтрацыі носьбітаў.
«Гэта даследаванне падымае межы радыёчастотных характарыстык GaN HEMT-транзістараў на новы ўзровень і дэманструе патэнцыял GaN паўправаднікоў для звышвысокачастотных прымяненняў праз першую ў свеце дэманстрацыю GaN HEMT-транзістара з частатой h, якая перавышае 700 ГГц», — кажа прафесар Дэ-хён Кім. «Даследаванне асабліва важнае як паспяховы прыклад супрацоўніцтва паміж прамысловасцю і акадэмічнымі коламі, які спалучае перадавыя тэхналогіі эпітаксіяльнага росту і аднаўлення росту з прамысловасці з вопытам універсітэта ў галіне даследаванняў прылад і схем», — дадае ён.
«Абапіраючыся на гэта дасягненне, мы плануем далей паскорыць распрацоўку электронных прылад наступнага пакалення на аснове GaN, арыентаваных на тэрагерцавае прымяненне для сувязі 6G і перадавых абаронных тэхналогій».
IVWorks сцвярджае, што гэта дасягненне яшчэ раз падкрэслівае расце патэнцыял тэхналогіі GaN для пашырэння за рамкі традыцыйнай радыёчастотнай і сілавой электронікі ў новыя субтэрагерцавыя і тэрагерцавыя прымяненні, у тым ліку сувязь 6G, перадавыя радарныя сістэмы, спадарожнікавую сувязь і абаронную электроніку наступнага пакалення.
«reGaN — гэта базавая тэхналогія, якая ўжо прайшла кваліфікацыю якасці на буйным ліцейным заводзе і была ўкаранёна для серыйнай вытворчасці», — кажа генеральны дырэктар IVWorks Янг-гюн Но. «Гэта дасягненне дэманструе, што наша платформа reGaN на аснове гібрыднай MBE не толькі гатовая да вытворчасці, але і з'яўляецца ключавой тэхналогіяй для субтэрагерцавай і тэрагерцавай электронікі GaN наступнага пакалення», — дадае ён. «Мы ганарымся тым, што тэхналогія IVWorks уносіць свой уклад у вядучую ў свеце вядучую даследчыцкую падзею».
Час публікацыі: 06 ліпеня 2026 г.