תמונה: מהנדס IVWorks מכייל מקור פלזמה לפריסה במערכת MBE היברידית בקנה מידה ייצורי, התומכת בצמיחה אפיטקסיאלית של GaN באחידות גבוהה ובאיכות גבוהה.
טרנזיסטור HEMT (גליום ניטריד) בעל ניידות אלקטרונים גבוהה (GaN) המשלב את טכנולוגיית הצמיחה מחדש הסלקטיבית reGaN הקניינית של IVWorks Co Ltd מדאג'ון, דרום קוריאה, הפך לטרנזיסטור GaN הראשון בעולם שהגיע לתדר תנודה מקסימלי (fמקסימום) העולה על 700GHz. הדבר הודגם באמצעות התקן GaN HEMT 45nm שפותח על ידי צוות המחקר של פרופסור דה-היון קים בבית הספר להנדסת אלקטרוניקה באוניברסיטת קיונגפוק הלאומית ונחשף ב-18 ביוני בסימפוזיון IEEE/JSAP 2026 בנושא טכנולוגיית ומעגלי VLSI בהונולולו, הוואי, ארה"ב.
צוות המחקר ייצר טרנזיסטור GaN באורך שער של 45 ננומטר והשיג שיא של fמקסימוםשל 742GHz, ובכך קבעו אמת מידה חדשה לביצועי RF בטכנולוגיית טרנזיסטור GaN. המכשיר גם השיג שיא של מדד תדר ממוצע (favg) של 497GHz, הערך הגבוה ביותר שדווח עד כה עבור כל טכנולוגיית טרנזיסטור GaN. תוצאות אלו מראות כי מוליכים למחצה GaN הם בעלי תחרותיות ביצועים מספקת גם במשטר תדרים גבוהים במיוחד ויכולים לשמש כפלטפורמה בת קיימא למערכות אלקטרוניות עתידיות של תת-טרה-הרץ וטרה-הרץ, אומרת IVWorks.
בעוד שטרנזיסטורים מבוססי אינדיום פוספיד (InP) שלטו זה מכבר במשטר התדרים תת-טרה-הרץ בשל תכונות הולכת האלקטרונים יוצאות הדופן שלהם, מתח הפריצה הנמוך יחסית שלהם מגביל את הספק המוצא ואת יכולת ההרחבה של המערכת. לעומת זאת, GaN מציעים שילוב ייחודי של שדה חשמלי פריצה גבוה, צפיפות הספק גבוהה ועמידות תרמית מעולה, מה שהופך אותם למועמדים אטרקטיביים עבור יישומים בתדר גבוה והספק גבוה מהדור הבא. עם זאת, השגת ביצועים בתדר גבוה במיוחד עם GaN נותרה אתגר משמעותי. כדי להתגבר על מגבלות אלו, צוות המחקר השתמש בתהליך שער מתקדם של 45 ננומטר וארכיטקטורת התקן אופטימלית כדי למקסם את ביצועי התדר הגבוה.
גורם מרכזי היה טכנולוגיית הצמיחה מחדש הסלקטיבית reGaN הקניינית של IVWorks. reGaN, שפותחה בלעדית על ידי IVWorks, מגדלת מחדש באופן סלקטיבי GaN מסוג n מסומם בכבדות באזורי המקור והניקוז, ומפחיתה משמעותית את התנגדות המגע. כשותפה מחקרית משותפת במחקר זה, IVWorks הדגימה את מה שנטען כאחידות תהליך מצוינת על פני כל פרוסת ה-4 אינץ' והשיגה שחזור יוצא דופן. יתר על כן, החברה הפחיתה את התנגדות ממשק הצמיחה מחדש (Rאינטרנט) ל-0.027Ω-mm, מתקרב לגבול התאורטי שניתן להשיג בריכוז הנושא המתאים.
"מחקר זה דוחף את גבולות ביצועי ה-RF של שבבי HEMT מסוג GaN לרמה חדשה ומדגים את הפוטנציאל של מוליכים למחצה GaN עבור יישומים בתדרים גבוהים במיוחד באמצעות ההדגמה הראשונה בעולם של שבב HEMT מסוג GaN עם h העולה על 700GHz", אומר פרופסור דה-היון קים. "המחקר משמעותי במיוחד כדוגמה מוצלחת לשיתוף פעולה בין התעשייה לאקדמיה, המשלב טכנולוגיות צמיחה וצמיחה מחדש אפיטקסיאליות מתקדמות מהתעשייה עם המומחיות של האוניברסיטה במחקר התקנים ומעגלים", הוא מוסיף.
"בהתבסס על הישג זה, אנו מתכננים להאיץ עוד יותר את פיתוחם של מכשירי GaN אלקטרוניים מהדור הבא המכוונים ליישומים בתדר טרה-הרץ עבור תקשורת 6G וטכנולוגיות הגנה מתקדמות."
IVWorks אומרת שההישג מדגיש עוד יותר את הפוטנציאל הגובר של טכנולוגיית GaN להתרחב מעבר לאלקטרוניקה מסורתית של RF והספק, גם ליישומים מתפתחים בתדרים של תת-טרה-הרץ וטרה-הרץ, כולל תקשורת 6G, מערכות מכ"ם מתקדמות, תקשורת לוויינית ואלקטרוניקה ביטחונית מהדור הבא.
"reGaN היא טכנולוגיית ליבה שכבר עברה הסמכת איכות בבית יציקה גדול ואומצה לייצור בנפח גדול", אומר מנכ"ל IVWorks, יאנג-קיון נו. "הישג זה מדגים שפלטפורמת ה-reGaN שלנו, המבוססת על Hybrid-MBE, אינה רק מוכנה לייצור, אלא גם מהווה טכנולוגיה מרכזית לאלקטרוניקה של GaN בתדרים תת-טרה-הרץ וטרה-הרץ מהדור הבא", הוא מוסיף. "אנו גאים לראות את טכנולוגיית IVWorks תורמת לאבן דרך מובילה עולמית במחקר."
זמן פרסום: 06 יולי 2026