Imatge: Un enginyer d'IVWorks calibra una font de plasma per al seu desplegament en un sistema MBE híbrid a escala de producció, que permet un creixement epitaxial de GaN d'alta uniformitat i alta qualitat.
Un transistor d'alta mobilitat d'electrons (HEMT) de nitrur de gal·li (GaN) que incorpora la tecnologia patentada de recreixement selectiu reGaN d'IVWorks Co Ltd de Daejeon, Corea del Sud, s'ha convertit en el primer transistor de GaN del món a aconseguir una freqüència d'oscil·lació màxima (fmàxim) superant els 700 GHz. Això es va demostrar mitjançant un dispositiu HEMT de GaN de 45 nm desenvolupat per l'equip de recerca del professor Dae-hyun Kim a l'Escola d'Enginyeria Electrònica de la Universitat Nacional de Kyungpook i es va presentar el 18 de juny al Simposi IEEE/JSAP 2026 sobre Tecnologia i Circuits VLSI a Honolulu, Hawaii, EUA.
L'equip de recerca va fabricar un transistor de GaN amb una longitud de porta de 45 nm i va aconseguir un rècord de fmàximde 742 GHz, establint un nou punt de referència per al rendiment de RF en la tecnologia de transistors de GaN. El dispositiu també va aconseguir una mètrica de freqüència mitjana rècord (favg) de 497 GHz, el valor més alt registrat fins ara per a qualsevol tecnologia de transistors de GaN. Aquests resultats demostren que els semiconductors de GaN posseeixen una competitivitat de rendiment suficient fins i tot en el règim d'ultraalta freqüència i poden servir com a plataforma viable per a futurs sistemes electrònics de subterahertz i terahertz, diu IVWorks.
Tot i que els transistors basats en fosfur d'indi (InP) han dominat durant molt de temps el règim de freqüència sub-terahertz a causa de les seves propietats excepcionals de transport d'electrons, la seva tensió de ruptura relativament baixa limita la potència de sortida i l'escalabilitat del sistema. En canvi, el GaN ofereix una combinació única d'alt camp elèctric de ruptura, alta densitat de potència i excel·lent robustesa tèrmica, cosa que els converteix en candidats atractius per a aplicacions d'alta freqüència i alta potència de nova generació. Tanmateix, aconseguir un rendiment d'ultraalta freqüència amb GaN ha continuat sent un repte important. Per superar aquestes limitacions, l'equip de recerca va emprar un procés de porta avançat de 45 nm i una arquitectura de dispositiu optimitzada per maximitzar el rendiment d'alta freqüència.
Un factor clau va ser la tecnologia de recreixement selectiu reGaN patentada per IVWorks. Desenvolupada exclusivament per IVWorks, el reGaN regenera selectivament GaN de tipus n fortament dopat a les regions de font i dren, reduint significativament la resistència de contacte. Com a soci de recerca en aquest estudi, IVWorks va demostrar el que es considera una excel·lent uniformitat del procés a tota l'oblea de 4 polzades i va aconseguir una reproductibilitat excepcional. A més, l'empresa va reduir la resistència a la interfície de recreixement (Renter) fins a 0,027 Ω-mm, aproximant-se al límit teòric assolible a la concentració de portador corresponent.
«Aquesta investigació porta els límits de rendiment de RF dels HEMT de GaN a un nou nivell i demostra el potencial dels semiconductors de GaN per a aplicacions d'ultraalta freqüència mitjançant la primera demostració mundial d'un HEMT de GaN amb una h superior a 700 GHz», afirma el professor Dae-hyun Kim. «L'estudi és particularment significatiu com a exemple reeixit de col·laboració entre la indústria i el món acadèmic, combinant tecnologies avançades de creixement i recreixement epitaxial de la indústria amb l'experiència de la universitat en la investigació de dispositius i circuits», afegeix.
"Aprofitant aquest assoliment, tenim previst accelerar encara més el desenvolupament de dispositius electrònics de GaN de nova generació dirigits a aplicacions de freqüència de terahertz per a comunicacions 6G i tecnologies de defensa avançades."
IVWorks afirma que aquest assoliment destaca encara més el creixent potencial de la tecnologia GaN per expandir-se més enllà de l'electrònica de potència i RF tradicional cap a aplicacions emergents de sub-terahertz i terahertz, com ara comunicacions 6G, sistemes de radar avançats, comunicacions per satèl·lit i electrònica de defensa de nova generació.
«El reGaN és una tecnologia bàsica que ja ha superat la qualificació de qualitat en una foneria important i s'ha adoptat per a la producció en volum», afirma el CEO d'IVWorks, Young-kyun Noh. «Aquest assoliment demostra que la nostra plataforma reGaN basada en Hybrid-MBE no només està preparada per a la fabricació, sinó que també és una tecnologia clau per a l'electrònica de GaN de subterahertz i terahertz de nova generació», afegeix. «Estem orgullosos de veure que la tecnologia d'IVWorks contribueix a una fita de recerca líder mundial».
Data de publicació: 06-07-2026