Slika: Inženjer u IVWorks-u kalibrira izvor plazme za primjenu u hibridnom MBE sistemu proizvodnih razmjera, podržavajući visokoujednačen i visokokvalitetni epitaksijalni rast GaN-a.
Tranzistor visoke pokretljivosti elektrona (HEMT) od galij nitrida (GaN) koji uključuje vlasničku tehnologiju selektivnog ponovnog rasta reGaN kompanije IVWorks Co Ltd iz Daejeona u Južnoj Koreji postao je prvi GaN tranzistor na svijetu koji je postigao maksimalnu frekvenciju oscilacija (fmaksimum) koji prelazi 700 GHz. Ovo je demonstrirano putem 45nm GaN HEMT uređaja koji je razvio istraživački tim profesora Dae-hyun Kima na Fakultetu elektrotehnike Nacionalnog univerziteta Kyungpook, a predstavljen je 18. juna na IEEE/JSAP simpoziju o VLSI tehnologiji i kolima 2026. u Honoluluu, Havaji, SAD.
Istraživački tim je izradio GaN tranzistor sa dužinom gejta od 45 nm i postigao rekordnu f...maksimumod 742 GHz, postavljajući novi standard za RF performanse u GaN tranzistorskoj tehnologiji. Uređaj je također postigao rekordnu prosječnu frekvenciju (favg) od 497 GHz, što je do sada najveća zabilježena vrijednost za bilo koju GaN tranzistorsku tehnologiju. Ovi rezultati pokazuju da GaN poluprovodnici posjeduju dovoljnu konkurentnost performansi čak i u ultra-visokofrekventnom režimu i da mogu poslužiti kao održiva platforma za buduće subterahercne i terahercne elektronske sisteme, navodi IVWorks.
Iako su tranzistori bazirani na indijum fosfidu (InP) dugo dominirali subterahercnim frekventnim režimom zbog svojih izuzetnih svojstava transporta elektrona, njihov relativno nizak probojni napon ograničava izlaznu snagu i skalabilnost sistema. Nasuprot tome, GaN nudi jedinstvenu kombinaciju visokog probojnog električnog polja, visoke gustine snage i odlične termičke robusnosti, što ih čini atraktivnim kandidatima za visokofrekventne i visokoenergetske primjene sljedeće generacije. Međutim, postizanje ultra-visokih frekvencija s GaN-om ostaje značajan izazov. Da bi prevazišli ova ograničenja, istraživački tim je koristio napredni 45nm proces izrade gejtova i optimizirao arhitekturu uređaja kako bi maksimizirao visokofrekventne performanse.
Ključni pokretač bila je IVWorksova vlasnička tehnologija selektivnog ponovnog rasta reGaN. Razvijen ekskluzivno od strane IVWorksa, reGaN selektivno ponovno raste jako dopirani GaN n-tipa u izvornim i odvodnim područjima, značajno smanjujući kontaktni otpor. Kao ko-istraživački partner u ovoj studiji, IVWorks je demonstrirao ono što se smatra odličnom ujednačenošću procesa na cijeloj pločici od 4 inča i postigao izvanrednu ponovljivost. Nadalje, firma je smanjila otpor na granici ponovnog rasta (Rcijeli broj) do 0,027 Ω-mm, približavajući se teorijskoj granici koja se može postići pri odgovarajućoj koncentraciji nosioca.
„Ovo istraživanje pomjera granice RF performansi GaN HEMT-ova na novi nivo i demonstrira potencijal GaN poluprovodnika za ultra-visokofrekventne primjene kroz prvu svjetsku demonstraciju GaN HEMT-a sa h većim od 700 GHz“, kaže profesor Dae-hyun Kim. „Studija je posebno značajna kao uspješan primjer saradnje industrije i akademske zajednice, kombinirajući napredne tehnologije epitaksijalnog rasta i ponovnog rasta iz industrije sa stručnošću univerziteta u istraživanju uređaja i kola“, dodaje on.
„Nadovezujući se na ovo dostignuće, planiramo dodatno ubrzati razvoj GaN elektronskih uređaja sljedeće generacije usmjerenih na terahercne frekvencije za 6G komunikacije i napredne obrambene tehnologije.“
IVWorks navodi da ovo dostignuće dodatno naglašava rastući potencijal GaN tehnologije da se proširi izvan tradicionalne RF i energetske elektronike na nove subterahercne i terahercne aplikacije, uključujući 6G komunikacije, napredne radarske sisteme, satelitske komunikacije i odbrambenu elektroniku sljedeće generacije.
„reGaN je ključna tehnologija koja je već prošla kvalifikaciju kvalitete u velikoj ljevaonici i usvojena je za masovnu proizvodnju“, kaže izvršni direktor IVWorksa, Young-kyun Noh. „Ovo postignuće pokazuje da naša reGaN platforma zasnovana na hibridnom MBE nije samo spremna za proizvodnju, već i ključna tehnologija za sljedeću generaciju GaN elektronike subterahercnih i terahercnih frekvencija“, dodaje. „Ponosni smo što vidimo da IVWorks tehnologija doprinosi vodećoj svjetskoj istraživačkoj prekretnici.“
Vrijeme objave: 06.07.2026.