Снимка: Инженер от IVWorks калибрира плазмен източник за внедряване в хибридна MBE система в производствен мащаб, поддържайки високоеднороден и висококачествен епитаксиален растеж на GaN.
Галиев нитриден (GaN) транзистор с висока мобилност на електроните (HEMT), включващ патентованата технология за селективен растеж reGaN на IVWorks Co Ltd от Теджон, Южна Корея, се превърна в първия в света GaN транзистор, постигнал максимална честота на трептене (fмакс) надвишаваща 700 GHz. Това беше демонстрирано чрез 45 nm GaN HEMT устройство, разработено от изследователския екип на професор Де-хюн Ким в Училището по електронно инженерство в Националния университет Кюнгпук, и беше представено на 18 юни на симпозиума на IEEE/JSAP за VLSI технологии и схеми през 2026 г. в Хонолулу, Хавай, САЩ.
Изследователският екип е изработил GaN транзистор с дължина на гейта 45 nm и е постигнал рекордна f...максот 742 GHz, установявайки нов стандарт за радиочестотна производителност в GaN транзисторната технология. Устройството постигна и рекордна средна честотна метрика (favg) от 497 GHz, най-високата стойност, регистрирана досега за която и да е GaN транзисторна технология. Тези резултати показват, че GaN полупроводниците притежават достатъчна конкурентоспособност в производителността дори в ултрависокочестотен режим и могат да служат като жизнеспособна платформа за бъдещи субтерагерцови и терагерцови електронни системи, казва IVWorks.
Въпреки че транзисторите на базата на индиев фосфид (InP) отдавна доминират в субтерагерцовия честотен режим поради изключителните си свойства за електронен транспорт, относително ниското им пробивно напрежение ограничава изходната мощност и мащабируемостта на системата. За разлика от това, GaN предлагат уникална комбинация от високо пробивно електрическо поле, висока плътност на мощността и отлична термична устойчивост, което ги прави привлекателни кандидати за високочестотни и високомощностни приложения от следващо поколение. Постигането на ултрависокочестотна производителност с GaN обаче остава значително предизвикателство. За да преодолеят тези ограничения, изследователският екип използва усъвършенстван 45nm гейтов процес и оптимизира архитектурата на устройството, за да увеличи максимално високочестотната производителност.
Ключов фактор беше патентованата технология на IVWorks за селективен повторен растеж reGaN. Разработена ексклузивно от IVWorks, reGaN селективно повторно растежа силно легиран n-тип GaN в областите на източника и дренажа, значително намалявайки контактното съпротивление. Като съвместен изследователски партньор в това проучване, IVWorks демонстрира това, което се твърди за отлична еднородност на процеса по цялата 4-инчова пластина, и постигна изключителна възпроизводимост. Освен това, фирмата намали съпротивлението на интерфейса за повторен растеж (Rint) до 0,027 Ω-mm, приближавайки се до теоретичната граница, постижима при съответната концентрация на носителите.
„Това изследване издига границите на радиочестотните характеристики на GaN HEMT транзисторите на ново ниво и демонстрира потенциала на GaN полупроводниците за ултрависокочестотни приложения чрез първата в света демонстрация на GaN HEMT транзистор с h над 700 GHz“, казва професор Де-хюн Ким. „Изследването е особено значимо като успешен пример за сътрудничество между индустрията и академичните среди, съчетаващо усъвършенствани технологии за епитаксиален растеж и повторен растеж от индустрията с експертния опит на университета в изследванията на устройства и схеми“, добавя той.
„Надграждайки това постижение, планираме да ускорим допълнително разработването на електронни устройства от следващо поколение GaN, насочени към терагерцови честотни приложения за 6G комуникации и съвременни отбранителни технологии.“
IVWorks казва, че постижението допълнително подчертава нарастващия потенциал на GaN технологията да се разшири отвъд традиционната радиочестотна и силова електроника в нововъзникващи приложения в субтерагерцови и терагерцови честоти, включително 6G комуникации, усъвършенствани радарни системи, сателитни комуникации и отбранителна електроника от следващо поколение.
„reGaN е основна технология, която вече е преминала квалификация за качество в голяма леярна и е внедрена за масово производство“, казва главният изпълнителен директор на IVWorks, Йънг-кюн Но. „Това постижение показва, че нашата платформа reGaN, базирана на хибридна MBE, е не само готова за производство, но и ключова технология за следващо поколение GaN електроника от субтерагерцови и терагерцови честоти“, добавя той. „Горди сме, че технологията на IVWorks допринася за водещ световен изследователски етап.“
Време на публикуване: 06 юли 2026 г.