تصویر: یک مهندس IVWorks یک منبع پلاسما را برای استقرار در یک سیستم MBE هیبریدی در مقیاس تولید، کالیبره میکند و از رشد اپیتاکسیال GaN با یکنواختی بالا و کیفیت بالا پشتیبانی میکند.
یک ترانزیستور با تحرک الکترونی بالا (HEMT) از جنس نیترید گالیوم (GaN) که از فناوری اختصاصی رشد مجدد انتخابی reGaN شرکت IVWorks Co Ltd در دائجون، کره جنوبی بهره میبرد، به اولین ترانزیستور GaN جهان تبدیل شده است که به حداکثر فرکانس نوسان (f) دست یافته است.حداکثر) که از ۷۰۰ گیگاهرتز فراتر میرود. این امر از طریق یک دستگاه ۴۵ نانومتری GaN HEMT که توسط تیم تحقیقاتی پروفسور دائه-هیون کیم در دانشکده مهندسی الکترونیک دانشگاه ملی کیونگپوک توسعه داده شده بود، نشان داده شد و در ۱۸ ژوئن در سمپوزیوم IEEE/JSAP 2026 در مورد فناوری و مدارهای VLSI در هونولولو، هاوایی، ایالات متحده آمریکا رونمایی شد.
این تیم تحقیقاتی یک ترانزیستور GaN با طول گیت ۴۵ نانومتر ساخت و به رکورد f دست یافت.حداکثر۷۴۲ گیگاهرتز، معیار جدیدی را برای عملکرد RF در فناوری ترانزیستور GaN ایجاد میکند. این دستگاه همچنین به رکورد میانگین فرکانس (favg) ۴۹۷ گیگاهرتز دست یافت که بالاترین مقدار گزارش شده تا به امروز برای هر فناوری ترانزیستور GaN است. IVWorks میگوید، این نتایج نشان میدهد که نیمههادیهای GaN حتی در رژیم فرکانس فوق بالا نیز از رقابتپذیری عملکرد کافی برخوردارند و میتوانند به عنوان یک پلتفرم مناسب برای سیستمهای الکترونیکی زیر تراهرتز و تراهرتز در آینده عمل کنند.
در حالی که ترانزیستورهای مبتنی بر فسفید ایندیوم (InP) به دلیل خواص انتقال الکترون استثنایی خود، مدتهاست که بر رژیم فرکانس زیر تراهرتز تسلط دارند، ولتاژ شکست نسبتاً پایین آنها، توان خروجی و مقیاسپذیری سیستم را محدود میکند. در مقابل، GaN ترکیبی منحصر به فرد از میدان الکتریکی شکست بالا، چگالی توان بالا و مقاومت حرارتی عالی را ارائه میدهد که آنها را به کاندیداهای جذابی برای کاربردهای نسل بعدی فرکانس بالا و توان بالا تبدیل میکند. با این حال، دستیابی به عملکرد فرکانس فوق بالا با GaN همچنان یک چالش مهم است. برای غلبه بر این محدودیتها، تیم تحقیقاتی از یک فرآیند گیت پیشرفته ۴۵ نانومتری و معماری دستگاه بهینه شده برای به حداکثر رساندن عملکرد فرکانس بالا استفاده کرد.
یکی از عوامل کلیدی، فناوری اختصاصی رشد مجدد انتخابی reGaN متعلق به IVWorks بود. reGaN که منحصراً توسط IVWorks توسعه داده شده است، به صورت انتخابی GaN نوع n با آلاییدگی بالا را در نواحی سورس و درین دوباره رشد میدهد و مقاومت تماسی را به طور قابل توجهی کاهش میدهد. IVWorks به عنوان شریک تحقیقاتی مشترک در این مطالعه، آنچه را که ادعا میشود یکنواختی فرآیند عالی در کل ویفر 4 اینچی است، نشان داد و به تکرارپذیری فوقالعادهای دست یافت. علاوه بر این، این شرکت مقاومت فصل مشترک رشد مجدد (R) را کاهش داد.عدد صحیح) به 0.027Ω-mm، که به حد نظری قابل دستیابی در غلظت حامل مربوطه نزدیک میشود.
پروفسور دائه-هیون کیم میگوید: «این تحقیق محدودیتهای عملکرد RF ترانزیستورهای GaN HEMT را به سطح جدیدی میرساند و پتانسیل نیمههادیهای GaN را برای کاربردهای فرکانس بسیار بالا از طریق اولین نمایش جهانی یک ترانزیستور GaN HEMT با فرکانس بیش از ۷۰۰ گیگاهرتز نشان میدهد.» او میافزاید: «این مطالعه به ویژه به عنوان نمونهای موفق از همکاری صنعت و دانشگاه، که فناوریهای پیشرفته رشد اپیتاکسیال و رشد مجدد از صنعت را با تخصص دانشگاه در تحقیقات دستگاهها و مدارها ترکیب میکند، معنادار است.»
«با تکیه بر این دستاورد، ما قصد داریم توسعه دستگاههای الکترونیکی GaN نسل بعدی را که کاربردهای فرکانس تراهرتز را برای ارتباطات 6G و فناوریهای دفاعی پیشرفته هدف قرار میدهند، بیشتر تسریع کنیم.»
شرکت IVWorks میگوید این دستاورد، پتانسیل رو به رشد فناوری GaN را برای گسترش فراتر از RF سنتی و الکترونیک قدرت به کاربردهای نوظهور زیرتراهرتز و تراهرتز، از جمله ارتباطات 6G، سیستمهای رادار پیشرفته، ارتباطات ماهوارهای و الکترونیک دفاعی نسل بعدی، برجستهتر میکند.
یانگ-کیون نو، مدیرعامل IVWorks، میگوید: «reGaN یک فناوری اصلی است که قبلاً صلاحیت کیفی را در یک کارخانه ریختهگری بزرگ گذرانده و برای تولید انبوه پذیرفته شده است. این دستاورد نشان میدهد که پلتفرم reGaN مبتنی بر Hybrid-MBE ما نه تنها آماده تولید است، بلکه یک فناوری کلیدی برای الکترونیک GaN زیر تراهرتز و تراهرتز نسل بعدی نیز میباشد. ما مفتخریم که فناوری IVWorks را در یک نقطه عطف تحقیقاتی پیشرو در جهان میبینیم.»
زمان ارسال: ژوئیه-06-2026