Imagine: Un inginer de la IVWorks calibrează o sursă de plasmă pentru implementare într-un sistem MBE hibrid la scară de producție, susținând creșterea epitaxială GaN de înaltă uniformitate și calitate.
Un tranzistor cu mobilitate ridicată a electronilor (HEMT) din nitrură de galiu (GaN) care încorporează tehnologia proprie de regenerare selectivă reGaN a IVWorks Co Ltd din Daejeon, Coreea de Sud, a devenit primul tranzistor GaN din lume care atinge o frecvență maximă de oscilație (fmaxim) depășind 700 GHz. Acest lucru a fost demonstrat prin intermediul unui dispozitiv HEMT GaN de 45 nm dezvoltat de echipa de cercetare a profesorului Dae-hyun Kim din cadrul Școlii de Inginerie Electronică a Universității Naționale Kyungpook și a fost dezvăluit pe 18 iunie la Simpozionul IEEE/JSAP 2026 privind Tehnologia și Circuitele VLSI din Honolulu, Hawaii, SUA.
Echipa de cercetare a fabricat un tranzistor GaN cu o lungime a porții de 45 nm și a obținut o f record.maximde 742 GHz, stabilind un nou standard pentru performanța RF în tehnologia tranzistoarelor GaN. Dispozitivul a atins, de asemenea, o valoare record a frecvenței medii (favg) de 497 GHz, cea mai mare valoare raportată până în prezent pentru orice tehnologie cu tranzistoare GaN. Aceste rezultate demonstrează că semiconductorii GaN posedă o competitivitate suficientă în ceea ce privește performanța chiar și în regimul de ultra-înaltă frecvență și pot servi drept platformă viabilă pentru viitoarele sisteme electronice sub-terahertz și terahertz, spune IVWorks.
Deși tranzistoarele pe bază de fosfură de indiu (InP) au dominat mult timp regimul de frecvență sub-terahertz datorită proprietăților lor excepționale de transport al electronilor, tensiunea lor de străpungere relativ scăzută limitează puterea de ieșire și scalabilitatea sistemului. În schimb, GaN oferă o combinație unică de câmp electric de străpungere ridicat, densitate mare de putere și robustețe termică excelentă, ceea ce le face candidați atractivi pentru aplicații de înaltă frecvență și putere mare de generație următoare. Cu toate acestea, obținerea performanței de ultra-înaltă frecvență cu GaN a rămas o provocare semnificativă. Pentru a depăși aceste limitări, echipa de cercetare a folosit un proces avansat de poartă de 45 nm și o arhitectură optimizată a dispozitivului pentru a maximiza performanța de înaltă frecvență.
Un factor cheie a fost tehnologia de regenerare selectivă reGaN, proprietară a IVWorks. Dezvoltată exclusiv de IVWorks, reGaN regenerează selectiv GaN de tip n puternic dopat în regiunile sursă și dren, reducând semnificativ rezistența de contact. În calitate de co-partener de cercetare în acest studiu, IVWorks a demonstrat ceea ce se pretinde a fi o uniformitate excelentă a procesului pe întreaga plachetă de 4 inci și a obținut o reproductibilitate remarcabilă. În plus, firma a redus rezistența la interfața de regenerare (Rîntreg) până la 0,027 Ω-mm, apropiindu-se de limita teoretică realizabilă la concentrația corespunzătoare a purtătorului de energie.
„Această cercetare împinge limitele de performanță RF ale HEMT-urilor GaN la un nou nivel și demonstrează potențialul semiconductorilor GaN pentru aplicații de ultra-înaltă frecvență prin prima demonstrație din lume a unui HEMT GaN cu o h care depășește 700 GHz”, spune profesorul Dae-hyun Kim. „Studiul este deosebit de semnificativ ca exemplu de succes de colaborare între industrie și mediul academic, combinând tehnologii avansate de creștere epitaxială și regenerare din industrie cu expertiza universității în cercetarea dispozitivelor și circuitelor”, adaugă el.
„Bazându-ne pe această realizare, intenționăm să accelerăm în continuare dezvoltarea dispozitivelor electronice GaN de generație următoare care vizează aplicațiile de frecvență terahertz pentru comunicații 6G și tehnologii avansate de apărare.”
IVWorks afirmă că această realizare evidențiază în continuare potențialul tot mai mare al tehnologiei GaN de a se extinde dincolo de electronica tradițională RF și de putere către aplicații emergente sub-terahertz și terahertz, inclusiv comunicații 6G, sisteme radar avansate, comunicații prin satelit și electronică de apărare de generație următoare.
„reGaN este o tehnologie de bază care a trecut deja de calificarea calității la o turnătorie importantă și a fost adoptată pentru producția de volum”, spune Young-kyun Noh, CEO al IVWorks. „Această realizare demonstrează că platforma noastră reGaN bazată pe Hybrid-MBE nu este doar pregătită pentru fabricație, ci și o tehnologie esențială pentru electronica GaN sub-terahertz și terahertz de generație următoare”, adaugă el. „Suntem mândri să vedem că tehnologia IVWorks contribuie la o etapă importantă în cercetare la nivel mondial.”
Data publicării: 06 iulie 2026