Berita Industri: Teknologi IVWorks'reGaN mendayakan GaN HEMT 742GHz pertama

Gambar: Seorang jurutera IVWorks menentukur sumber plasma untuk penggunaan dalam sistem MBE Hibrid berskala pengeluaran, menyokong pertumbuhan epitaksi GaN yang seragam dan berkualiti tinggi.

Transistor mobiliti elektron tinggi (HEMT) galium nitrida (GaN) yang menggabungkan teknologi pertumbuhan semula terpilih reGaN proprietari IVWorks Co Ltd dari Daejeon, Korea Selatan telah menjadi transistor GaN pertama di dunia yang mencapai frekuensi ayunan maksimum (f_maksimum) melebihi 700GHz. Ini telah ditunjukkan melalui peranti GaN HEMT 45nm yang dibangunkan oleh pasukan penyelidikan profesor Dae-hyun Kim di Sekolah Kejuruteraan Elektronik di Universiti Kebangsaan Kyungpook dan telah diperkenalkan pada 18 Jun di Simposium IEEE/JSAP 2026 mengenai Teknologi & Litar VLSI di Honolulu, Hawaii, Amerika Syarikat.

Pasukan penyelidikan telah mereka bentuk transistor GaN dengan panjang get 45nm dan mencapai rekod f_maksimum742GHz, mewujudkan penanda aras baharu untuk prestasi RF dalam teknologi transistor GaN. Peranti ini juga mencapai metrik frekuensi purata rekod (favg) sebanyak 497GHz, nilai tertinggi yang dilaporkan setakat ini untuk mana-mana teknologi transistor GaN. Keputusan ini menunjukkan bahawa semikonduktor GaN mempunyai daya saing prestasi yang mencukupi walaupun dalam rejim frekuensi ultra tinggi dan boleh berfungsi sebagai platform yang berdaya maju untuk sistem elektronik sub-terahertz dan terahertz masa hadapan, kata IVWorks.

Walaupun transistor berasaskan indium fosfida (InP) telah lama mendominasi rejim frekuensi sub-terahertz disebabkan oleh sifat pengangkutan elektronnya yang luar biasa, voltan kerosakannya yang agak rendah mengehadkan kuasa output dan kebolehskalaan sistem. Sebaliknya, GaN menawarkan kombinasi unik medan elektrik kerosakan tinggi, ketumpatan kuasa tinggi dan ketahanan haba yang sangat baik, menjadikannya calon yang menarik untuk aplikasi frekuensi tinggi dan kuasa tinggi generasi akan datang. Walau bagaimanapun, mencapai prestasi frekuensi ultra tinggi dengan GaN kekal sebagai cabaran yang ketara. Untuk mengatasi batasan ini, pasukan penyelidikan menggunakan proses get 45nm yang canggih dan seni bina peranti yang dioptimumkan untuk memaksimumkan prestasi frekuensi tinggi.

Satu faktor utama ialah teknologi pertumbuhan semula terpilih reGaN milik IVWorks. Dibangunkan secara eksklusif oleh IVWorks, reGaN secara selektif menumbuhkan semula GaN jenis-n yang banyak didop di kawasan sumber dan saliran, sekali gus mengurangkan rintangan sentuhan dengan ketara. Sebagai rakan kongsi penyelidikan bersama dalam kajian ini, IVWorks menunjukkan apa yang didakwa sebagai keseragaman proses yang cemerlang merentasi keseluruhan wafer 4 inci dan mencapai kebolehulangan yang luar biasa. Tambahan pula, firma itu mengurangkan rintangan antara muka pertumbuhan semula (R_int) kepada 0.027Ω-mm, menghampiri had teori yang boleh dicapai pada kepekatan pembawa yang sepadan.

“Penyelidikan ini meningkatkan had prestasi RF GaN HEMT ke tahap yang baharu dan menunjukkan potensi semikonduktor GaN untuk aplikasi frekuensi ultra tinggi melalui demonstrasi GaN HEMT pertama di dunia dengan h melebihi 700GHz,” kata profesor Dae-hyun Kim. “Kajian ini amat bermakna sebagai contoh kejayaan kerjasama industri-akademik, menggabungkan teknologi pertumbuhan epitaksi dan pertumbuhan semula yang canggih daripada industri dengan kepakaran universiti dalam penyelidikan peranti dan litar,” tambahnya.

"Berasaskan pencapaian ini, kami merancang untuk mempercepatkan lagi pembangunan peranti elektronik GaN generasi akan datang yang menyasarkan aplikasi frekuensi terahertz untuk komunikasi 6G dan teknologi pertahanan canggih."

IVWorks mengatakan bahawa pencapaian ini menonjolkan lagi potensi teknologi GaN yang semakin meningkat untuk berkembang melangkaui elektronik RF dan kuasa tradisional ke dalam aplikasi sub-terahertz dan terahertz yang baru muncul, termasuk komunikasi 6G, sistem radar canggih, komunikasi satelit dan elektronik pertahanan generasi akan datang.

“reGaN ialah teknologi teras yang telah lulus kelayakan kualiti di sebuah kilang faundri utama dan telah diguna pakai untuk pengeluaran volum,” kata Ketua Pegawai Eksekutif IVWorks, Young-kyun Noh. “Pencapaian ini menunjukkan bahawa platform reGaN berasaskan Hibrid-MBE kami bukan sahaja sedia untuk pembuatan tetapi juga teknologi pemboleh utama untuk elektronik GaN sub-terahertz dan terahertz generasi akan datang,” tambahnya. “Kami berbangga melihat teknologi IVWorks menyumbang kepada pencapaian penyelidikan yang terkemuka di dunia.”