სურათი: IVWorks-ის ინჟინერი კალიბრაციას უკეთებს პლაზმის წყაროს საწარმოო მასშტაბის ჰიბრიდულ MBE სისტემაში განსათავსებლად, რაც ხელს უწყობს მაღალი ერთგვაროვნებისა და მაღალი ხარისხის GaN ეპიტაქსიურ ზრდას.
სამხრეთ კორეის ქალაქ დეჯეონში მდებარე IVWorks Co Ltd-ის საკუთრებაში არსებული reGaN შერჩევითი რეზრდის ტექნოლოგიაზე დაფუძნებული გალიუმის ნიტრიდის (GaN) მაღალი ელექტრონულმობილურობის ტრანზისტორი (HEMT) გახდა მსოფლიოში პირველი GaN ტრანზისტორი, რომელმაც მიაღწია მაქსიმალურ რხევის სიხშირეს (f).მაქსიმუმი) აღემატება 700 გჰც-ს. ეს დემონსტრირებული იქნა 45 ნმ GaN HEMT მოწყობილობის მეშვეობით, რომელიც შეიმუშავა პროფესორ დე-ჰიუნ კიმის კვლევითმა ჯგუფმა კიუნგპუკის ეროვნული უნივერსიტეტის ელექტრონიკის ინჟინერიის სკოლაში და წარმოდგენილი იქნა 18 ივნისს, აშშ-ში, ჰავაის შტატის ქალაქ ჰონოლულუში გამართულ VLSI ტექნოლოგიებისა და სქემების 2026 წლის IEEE/JSAP სიმპოზიუმზე.
კვლევის ჯგუფმა შექმნა GaN ტრანზისტორი 45 ნმ კარიბჭის სიგრძით და მიაღწია რეკორდულ f-ს.მაქსიმუმი742 გჰც-იანი სიხშირე, რაც GaN ტრანზისტორული ტექნოლოგიის რადიოსიხშირული მუშაობის ახალ ეტალონს ამკვიდრებს. მოწყობილობამ ასევე მიაღწია რეკორდულ საშუალო სიხშირის მეტრიკას (favg) 497 გჰც-ის ოდენობით, რაც დღემდე დაფიქსირებული ყველაზე მაღალი მაჩვენებელია ნებისმიერი GaN ტრანზისტორული ტექნოლოგიისთვის. ეს შედეგები აჩვენებს, რომ GaN ნახევარგამტარებს აქვთ საკმარისი კონკურენტუნარიანობა ულტრამაღალი სიხშირის რეჟიმშიც კი და შეუძლიათ წარმოადგინონ სიცოცხლისუნარიანი პლატფორმა მომავალი სუბტერაჰერცული და ტერაჰერცული ელექტრონული სისტემებისთვის, აცხადებს IVWorks.
მიუხედავად იმისა, რომ ინდიუმის ფოსფიდზე (InP) დაფუძნებული ტრანზისტორები დიდი ხანია დომინირებენ სუბტერაჰერცული სიხშირის რეჟიმში მათი განსაკუთრებული ელექტრონების ტრანსპორტირების თვისებების გამო, მათი შედარებით დაბალი დაშლის ძაბვა ზღუდავს გამომავალ სიმძლავრეს და სისტემის მასშტაბირებას. ამის საპირისპიროდ, GaN გვთავაზობს მაღალი დაშლის ელექტრული ველის, მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივისა და შესანიშნავი თერმული მდგრადობის უნიკალურ კომბინაციას, რაც მათ მიმზიდველ კანდიდატებად აქცევს შემდეგი თაობის მაღალი სიხშირისა და მაღალი სიმძლავრის აპლიკაციებისთვის. თუმცა, GaN-ით ულტრამაღალი სიხშირის მუშაობის მიღწევა მნიშვნელოვან გამოწვევად რჩება. ამ შეზღუდვების დასაძლევად, კვლევითმა ჯგუფმა გამოიყენა მოწინავე 45 ნმ კარიბჭის პროცესი და ოპტიმიზირებული მოწყობილობის არქიტექტურა მაღალი სიხშირის მუშაობის მაქსიმიზაციისთვის.
ერთ-ერთი მთავარი ხელშემწყობი ფაქტორი იყო IVWorks-ის საკუთრებაში არსებული reGaN შერჩევითი ხელახალი ზრდის ტექნოლოგია. IVWorks-ის მიერ ექსკლუზიურად შემუშავებული reGaN შერჩევითად აღადგენს ძლიერ დოპირებულ n-ტიპის GaN-ს წყაროსა და დრენაჟის რეგიონებში, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს კონტაქტურ წინააღმდეგობას. ამ კვლევაში თანაკვლევის პარტნიორის რანგში, IVWorks-მა აჩვენა ის, რაც, როგორც აცხადებენ, შესანიშნავი პროცესის ერთგვაროვნებაა მთელ 4 დიუმიან ვაფლზე და მიაღწია შესანიშნავ რეპროდუცირებადობას. გარდა ამისა, ფირმამ შეამცირა ხელახალი ზრდის ინტერფეისის წინააღმდეგობა (Rშიდა) 0.027Ω-მმ-მდე, რაც უახლოვდება თეორიულ ზღვარს, რომელიც მიიღწევა შესაბამისი მატარებლის კონცენტრაციისთვის.
„ეს კვლევა GaN HEMT-ების რადიოსიხშირული მუშაობის ლიმიტებს ახალ დონეზე აჰყავს და აჩვენებს GaN ნახევარგამტარების პოტენციალს ულტრამაღალი სიხშირის აპლიკაციებისთვის, მსოფლიოში პირველი დემონსტრირების გზით, რომლის h სიხშირე 700 გჰც-ს აღემატება“, - ამბობს პროფესორი დე-ჰიუნ კიმი. „კვლევა განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია, როგორც ინდუსტრიასა და აკადემიურ წრედს შორის თანამშრომლობის წარმატებული მაგალითი, რომელიც აერთიანებს ინდუსტრიის მოწინავე ეპიტაქსიური ზრდისა და ხელახალი ზრდის ტექნოლოგიებს უნივერსიტეტის ექსპერტიზასთან მოწყობილობებისა და წრედების კვლევაში“, - დასძენს ის.
„ამ მიღწევაზე დაყრდნობით, ჩვენ ვგეგმავთ, კიდევ უფრო დავაჩქაროთ ახალი თაობის GaN ელექტრონული მოწყობილობების შემუშავება, რომლებიც მიზნად ისახავს 6G კომუნიკაციებისა და მოწინავე თავდაცვის ტექნოლოგიების ტერაჰერცული სიხშირის გამოყენებას.“
IVWorks-ის თქმით, ეს მიღწევა კიდევ უფრო ხაზს უსვამს GaN ტექნოლოგიის მზარდ პოტენციალს, გაფართოვდეს ტრადიციული რადიოსიხშირული და სიმძლავრის ელექტრონიკის მიღმა და დანერგოს ახალ, სუბტერაჰერცულ და ტერაჰერცულ აპლიკაციებში, მათ შორის 6G კომუნიკაციებში, მოწინავე რადარულ სისტემებში, თანამგზავრულ კომუნიკაციებსა და ახალი თაობის თავდაცვის ელექტრონიკაში.
„reGaN არის ძირითადი ტექნოლოგია, რომელმაც უკვე გაიარა ხარისხის კვალიფიკაცია მსხვილ ჩამოსხმულ ქარხანაში და დანერგილია მასობრივი წარმოებისთვის“, - ამბობს IVWorks-ის აღმასრულებელი დირექტორი იანგ-კიუნ ნოჰი. „ეს მიღწევა აჩვენებს, რომ ჩვენი ჰიბრიდ-MBE-ზე დაფუძნებული reGaN პლატფორმა არა მხოლოდ მზადაა წარმოებისთვის, არამედ წარმოადგენს მთავარი ტექნოლოგიას შემდეგი თაობის სუბტერაჰერცული და ტერაჰერცული GaN ელექტრონიკისთვის“, - დასძენს ის. „ჩვენ ვამაყობთ, რომ IVWorks ტექნოლოგია ხელს უწყობს მსოფლიოში წამყვან კვლევით ეტაპს“.
გამოქვეყნების დრო: 2026 წლის 6 ივლისი