Зображення: Інженер IVWorks калібрує джерело плазми для розгортання в гібридній системі MBE виробничого масштабу, що забезпечує високу однорідність та високу якість епітаксіального росту GaN.
Транзистор з високою рухливістю електронів (HEMT) на основі нітриду галію (GaN), що використовує запатентовану технологію селективного відновлення reGaN компанії IVWorks Co Ltd з Теджона, Південна Корея, став першим у світі GaN-транзистором, який досяг максимальної частоти коливань (fмакс.) що перевищує 700 ГГц. Це було продемонстровано за допомогою 45-нм GaN HEMT-пристрою, розробленого дослідницькою групою професора Де-хьона Кіма в Школі електронної інженерії Національного університету Кьонпук, і представлено 18 червня на симпозіумі IEEE/JSAP 2026 року з технології та схем VLSI в Гонолулу, Гаваї, США.
Дослідницька група виготовила GaN-транзистор з довжиною затвора 45 нм та досягла рекордної fмакс.742 ГГц, встановлюючи новий стандарт радіочастотної продуктивності в технології GaN-транзисторів. Пристрій також досяг рекордної середньої частоти (favg) 497 ГГц, що є найвищим значенням, зареєстрованим на сьогоднішній день для будь-якої технології GaN-транзисторів. Ці результати демонструють, що напівпровідники GaN мають достатню конкурентоспроможність продуктивності навіть у режимі надвисоких частот і можуть служити життєздатною платформою для майбутніх субтерагерцових та терагерцових електронних систем, повідомляє IVWorks.
Хоча транзистори на основі фосфіду індію (InP) довгий час домінували в режимі субтерагерцових частот завдяки своїм винятковим властивостям електронного транспорту, їхня відносно низька пробивна напруга обмежує вихідну потужність та масштабованість системи. Натомість, GaN пропонує унікальне поєднання високого пробивного електричного поля, високої щільності потужності та чудової теплової стійкості, що робить їх привабливими кандидатами для високочастотних та потужних застосувань наступного покоління. Однак досягнення надвисокочастотної продуктивності за допомогою GaN залишається суттєвою проблемою. Щоб подолати ці обмеження, дослідницька група застосувала передовий 45-нм процес виготовлення затвора та оптимізувала архітектуру пристрою для максимізації високочастотної продуктивності.
Ключовим фактором стала власна технологія селективного відновлення reGaN від IVWorks. Розроблена ексклюзивно IVWorks, reGaN селективно відновлює сильно легований GaN n-типу в областях витоку та стоку, значно зменшуючи контактний опір. Як співдослідницький партнер у цьому дослідженні, IVWorks продемонструвала те, що, як стверджується, є чудовою однорідністю процесу по всій 4-дюймовій пластині, та досягла видатної відтворюваності. Крім того, компанія знизила опір на межі розділу фаз відновлення (Rціл.) до 0,027 Ом·мм, наближаючись до теоретичної межі, досяжної за відповідної концентрації носіїв заряду.
«Це дослідження виводить межі радіочастотної продуктивності GaN HEMT-транзисторів на новий рівень і демонструє потенціал GaN-напівпровідників для надвисокочастотних застосувань завдяки першій у світі демонстрації GaN HEMT-транзистора з h, що перевищує 700 ГГц», — каже професор Де-хьон Кім. «Дослідження є особливо значущим як успішний приклад співпраці між промисловістю та академічними колами, що поєднує передові технології епітаксіального росту та повторного росту з промисловості з досвідом університету в дослідженні пристроїв та схем», — додає він.
«Спираючись на це досягнення, ми плануємо пришвидшити розробку електронних пристроїв наступного покоління на основі GaN, орієнтованих на застосування в терагерцовому діапазоні для зв'язку 6G та передових оборонних технологій».
IVWorks заявляє, що це досягнення ще раз підкреслює зростаючий потенціал технології GaN для розширення меж традиційної радіочастотної та силової електроніки на нові субтерагерцові та терагерцові застосування, включаючи зв'язок 6G, передові радіолокаційні системи, супутниковий зв'язок та оборонну електроніку наступного покоління.
«reGaN — це ключова технологія, яка вже пройшла кваліфікацію якості на великому ливарному заводі та була впроваджена для масового виробництва», — каже генеральний директор IVWorks Янг-кюн Но. «Це досягнення демонструє, що наша платформа reGaN на основі гібридної MBE не лише готова до виробництва, але й є ключовою технологією для субтерагерцової та терагерцової електроніки GaN наступного покоління», — додає він. «Ми пишаємося тим, що технологія IVWorks робить внесок у досягнення провідної світової дослідницької віхи».
Час публікації: 06 липня 2026 р.