Imaxe: Un enxeñeiro de IVWorks calibra unha fonte de plasma para a súa implantación nun sistema MBE híbrido a escala de produción, o que permite un crecemento epitaxial de GaN de alta uniformidade e alta calidade.
Un transistor de alta mobilidade electrónica (HEMT) de nitruro de galio (GaN) que incorpora a tecnoloxía patentada de rebrote selectivo reGaN de IVWorks Co Ltd de Daejeon, Corea do Sur, converteuse no primeiro transistor de GaN do mundo en alcanzar unha frecuencia de oscilación máxima (fmáximo) que superan os 700 GHz. Isto demostrouse mediante un dispositivo HEMT de GaN de 45 nm desenvolvido polo equipo de investigación do profesor Dae-hyun Kim na Escola de Enxeñaría Electrónica da Universidade Nacional de Kyungpook e presentouse o 18 de xuño no Simposio IEEE/JSAP de 2026 sobre Tecnoloxía e Circuítos VLSI en Honolulu, Hawai, EUA.
O equipo de investigación fabricou un transistor de GaN cunha lonxitude de porta de 45 nm e conseguiu un récord de fmáximode 742 GHz, establecendo un novo punto de referencia para o rendemento de RF na tecnoloxía de transistores de GaN. O dispositivo tamén alcanzou unha métrica de frecuencia media (favg) récord de 497 GHz, o valor máis alto rexistrado ata a data para calquera tecnoloxía de transistores de GaN. Estes resultados demostran que os semicondutores de GaN posúen unha competitividade de rendemento suficiente mesmo no réxime de frecuencia ultraalta e poden servir como unha plataforma viable para futuros sistemas electrónicos de subterahercios e terahercios, afirma IVWorks.
Aínda que os transistores baseados en fosfuro de indio (InP) dominaron durante moito tempo o réxime de frecuencias subterahercios debido ás súas excepcionais propiedades de transporte de electróns, a súa tensión de ruptura relativamente baixa limita a potencia de saída e a escalabilidade do sistema. Pola contra, o GaN ofrece unha combinación única de alto campo eléctrico de ruptura, alta densidade de potencia e excelente robustez térmica, o que os converte en candidatos atractivos para aplicacións de alta frecuencia e alta potencia de próxima xeración. Non obstante, lograr un rendemento de frecuencia ultraalta con GaN seguiu sendo un desafío importante. Para superar estas limitacións, o equipo de investigación empregou un proceso de porta avanzado de 45 nm e unha arquitectura de dispositivo optimizada para maximizar o rendemento de alta frecuencia.
Un factor clave foi a tecnoloxía de recrecemento selectivo reGaN, patentada por IVWorks. Desenvolvida exclusivamente por IVWorks, o reGaN rexenera selectivamente GaN de tipo n fortemente dopado nas rexións de orixe e drenaxe, o que reduce significativamente a resistencia de contacto. Como socio de investigación neste estudo, IVWorks demostrou o que se afirma ser unha excelente uniformidade do proceso en toda a oblea de 4 polgadas e conseguiu unha reproducibilidade excepcional. Ademais, a empresa reduciu a resistencia da interface de recrecemento (Renteiro) a 0,027 Ω-mm, achegándose ao límite teórico alcanzable na concentración de portador correspondente.
«Esta investigación leva os límites de rendemento de RF dos HEMT de GaN a un novo nivel e demostra o potencial dos semicondutores de GaN para aplicacións de ultraalta frecuencia mediante a primeira demostración mundial dun HEMT de GaN cunha h superior a 700 GHz», afirma o profesor Dae-hyun Kim. «O estudo é particularmente significativo como exemplo exitoso de colaboración entre a industria e o mundo académico, xa que combina tecnoloxías avanzadas de crecemento e rebrote epitaxial da industria coa experiencia da universidade na investigación de dispositivos e circuítos», engade.
"Baseándonos neste logro, planeamos acelerar aínda máis o desenvolvemento de dispositivos electrónicos de GaN de próxima xeración dirixidos a aplicacións de frecuencia de terahercios para comunicacións 6G e tecnoloxías de defensa avanzadas."
IVWorks afirma que o logro destaca aínda máis o crecente potencial da tecnoloxía GaN para expandirse máis alá da electrónica de potencia e RF tradicional a aplicacións emerxentes de subterahercios e terahercios, incluíndo comunicacións 6G, sistemas de radar avanzados, comunicacións por satélite e electrónica de defensa de próxima xeración.
«o reGaN é unha tecnoloxía básica que xa superou a cualificación de calidade nunha importante fundición e foi adoptada para a produción en volume», afirma o director executivo de IVWorks, Young-kyun Noh. «Este logro demostra que a nosa plataforma de reGaN baseada en Hybrid-MBE non só está lista para a fabricación, senón que tamén é unha tecnoloxía facilitadora clave para a electrónica de GaN de subterahercios e terahercios de próxima xeración», engade. «Estamos orgullosos de ver que a tecnoloxía de IVWorks contribúe a un fito de investigación líder mundial».
Data de publicación: 06-07-2026