Balita sa Industriya: Ang teknolohiyang IVWorks'reGaN ay nagbibigay-daan sa unang 742GHz GaN HEMT

Larawan: Kinakalkula ng isang inhinyero ng IVWorks ang isang plasma source para sa pag-deploy sa isang production-scale Hybrid MBE system, na sumusuporta sa mataas na pagkakapareho at mataas na kalidad na GaN epitaxial growth.

Isang gallium nitride (GaN) high-electron-mobility transistor (HEMT) na gumagamit ng proprietary reGaN selective regrowth technology ng IVWorks Co Ltd ng Daejeon, South Korea ang naging unang GaN transistor sa mundo na nakamit ang maximum oscillation frequency (f_pinakamataas) na lumalagpas sa 700GHz. Ito ay ipinakita sa pamamagitan ng isang 45nm GaN HEMT device na binuo ng pangkat ng pananaliksik ni propesor Dae-hyun Kim sa School of Electronics Engineering sa Kyungpook National University at inilunsad noong ika-18 ng Hunyo sa 2026 IEEE/JSAP Symposium on VLSI Technology & Circuits sa Honolulu, Hawaii, USA.

Ang pangkat ng pananaliksik ay gumawa ng isang GaN transistor na may haba ng 45nm gate at nakamit ang isang rekord na f_pinakamataasng 742GHz, na nagtatag ng isang bagong benchmark para sa pagganap ng RF sa teknolohiya ng GaN transistor. Nakamit din ng aparato ang isang record average frequency metric (favg) na 497GHz, ang pinakamataas na halaga na naiulat hanggang sa kasalukuyan para sa anumang teknolohiya ng GaN transistor. Ipinapakita ng mga resultang ito na ang mga GaN semiconductor ay nagtataglay ng sapat na performance competitiveness kahit na sa ultra-high-frequency regime at maaaring magsilbing isang mabubuhay na plataporma para sa mga susunod na sub-terahertz at terahertz electronic system, sabi ng IVWorks.

Bagama't matagal nang nangingibabaw ang mga transistor na nakabatay sa indium phosphide (InP) sa sub-terahertz frequency regime dahil sa kanilang pambihirang mga katangian ng electron transport, ang kanilang medyo mababang breakdown voltage ay naglilimita sa output power at system scalability. Sa kabaligtaran, ang GaN ay nag-aalok ng kakaibang kombinasyon ng mataas na breakdown electric field, mataas na power density, at mahusay na thermal robustness, na ginagawa silang kaakit-akit na mga kandidato para sa mga susunod na henerasyon ng high-frequency at high-power na aplikasyon. Gayunpaman, ang pagkamit ng ultra-high-frequency performance gamit ang GaN ay nananatiling isang malaking hamon. Upang malampasan ang mga limitasyong ito, gumamit ang research team ng isang advanced na 45nm gate process at na-optimize na device architecture upang ma-maximize ang high-frequency performance.

Isang mahalagang dahilan ang pagmamay-ari ng IVWorks na teknolohiyang reGaN selective regrowth. Eksklusibong binuo ng IVWorks, ang reGaN ay pumipiling muling nagpapatubo ng mabigat na doped na n-type GaN sa mga rehiyon ng pinagmulan at drain, na makabuluhang binabawasan ang contact resistance. Bilang isang co-research partner sa pag-aaral na ito, ipinakita ng IVWorks ang sinasabing mahusay na pagkakapareho ng proseso sa buong 4-inch wafer at nakamit ang natatanging reproducibility. Bukod pa rito, binawasan ng kompanya ang regrowth interface resistance (R_int) hanggang 0.027Ω-mm, papalapit sa teoretikal na limitasyong makakamit sa kaukulang konsentrasyon ng carrier.

“Itinutulak ng pananaliksik na ito ang mga limitasyon sa pagganap ng RF ng mga GaN HEMT sa isang bagong antas at ipinapakita ang potensyal ng mga GaN semiconductor para sa mga aplikasyon ng ultra-high-frequency sa pamamagitan ng unang demonstrasyon sa mundo ng isang GaN HEMT na may h na higit sa 700GHz,” sabi ni propesor Dae-hyun Kim. “Ang pag-aaral ay partikular na makabuluhan bilang isang matagumpay na halimbawa ng kolaborasyon sa industriya-akademya, na pinagsasama ang mga advanced na teknolohiya ng epitaxial growth at regrowth mula sa industriya kasama ang kadalubhasaan ng unibersidad sa pananaliksik sa device at circuit,” dagdag niya.

"Dahil sa tagumpay na ito, plano naming lalong pabilisin ang pagbuo ng mga susunod na henerasyong elektronikong aparatong GaN na nagta-target sa mga aplikasyon ng terahertz-frequency para sa mga komunikasyon ng 6G at mga advanced na teknolohiya sa depensa."

Sinasabi ng IVWorks na ang tagumpay na ito ay higit na nagbibigay-diin sa lumalaking potensyal ng teknolohiyang GaN na lumawak nang lampas sa tradisyonal na RF at power electronics patungo sa mga umuusbong na aplikasyon ng sub-terahertz at terahertz, kabilang ang 6G na komunikasyon, mga advanced na radar system, satellite communication, at susunod na henerasyon ng defense electronics.

“Ang reGaN ay isang pangunahing teknolohiya na nakapasa na sa kwalipikasyon sa kalidad sa isang pangunahing pandayan at ginamit na para sa volume production,” sabi ng CEO ng IVWorks na si Young-kyun Noh. “Ipinapakita ng tagumpay na ito na ang aming Hybrid-MBE-based reGaN platform ay hindi lamang handa na para sa paggawa kundi isa ring mahalagang teknolohiyang nagbibigay-daan para sa susunod na henerasyon ng sub-terahertz at terahertz GaN electronics,” dagdag niya. “Ipinagmamalaki naming makita ang teknolohiya ng IVWorks na nakakatulong sa isang nangungunang milestone sa pananaliksik sa mundo.”