Picha: Mhandisi wa IVWorks akirekebisha chanzo cha plasma kwa ajili ya kupelekwa katika mfumo wa Hybrid MBE wa kiwango cha uzalishaji, akiunga mkono ukuaji wa GaN epitaxial wenye usawa wa hali ya juu na ubora wa juu.
Transista ya uhamaji wa elektroni nyingi ya gallium nitridi (GaN) (HEMT) inayojumuisha teknolojia ya ukuaji wa upya ya reGaN ya IVWorks Co Ltd ya Daejeon, Korea Kusini imekuwa transista ya kwanza ya GaN duniani kufikia masafa ya juu zaidi ya mtetemo (f).upeo) inayozidi 700GHz. Hii ilionyeshwa kupitia kifaa cha GaN HEMT cha 45nm kilichotengenezwa na timu ya utafiti ya profesa Dae-hyun Kim katika Shule ya Uhandisi wa Elektroniki katika Chuo Kikuu cha Kitaifa cha Kyungpook na ilizinduliwa mnamo tarehe 18 Juni katika Kongamano la IEEE/JSAP la 2026 kuhusu Teknolojia na Mizunguko ya VLSI huko Honolulu, Hawaii, Marekani.
Timu ya utafiti ilitengeneza transista ya GaN yenye urefu wa lango la 45nm na kufikia rekodi ya fupeoya 742GHz, ikianzisha kipimo kipya cha utendaji wa RF katika teknolojia ya transistor ya GaN. Kifaa hicho pia kilipata wastani wa rekodi wa kipimo cha masafa (favg) cha 497GHz, thamani ya juu zaidi iliyoripotiwa hadi sasa kwa teknolojia yoyote ya transistor ya GaN. Matokeo haya yanaonyesha kuwa semiconductor za GaN zina ushindani wa kutosha wa utendaji hata katika mfumo wa masafa ya juu sana na zinaweza kutumika kama jukwaa linalofaa kwa mifumo ya kielektroniki ya sub-terahertz na terahertz ya baadaye, inasema IVWorks.
Ingawa transistors zenye msingi wa indium fosfidi (InP) zimetawala kwa muda mrefu mfumo wa masafa ya sub-terahertz kutokana na sifa zao za kipekee za usafirishaji wa elektroni, volteji zao za kuvunjika kwa kiwango cha chini hupunguza nguvu ya pato na uwezo wa kupanuka wa mfumo. Kwa upande mwingine, GaN hutoa mchanganyiko wa kipekee wa uwanja wa umeme uliovunjika kwa kiwango cha juu, msongamano mkubwa wa nguvu, na uimara bora wa joto, na kuzifanya kuwa wagombea wa kuvutia kwa matumizi ya kizazi kijacho ya masafa ya juu na nguvu ya juu. Hata hivyo, kufikia utendaji wa masafa ya juu sana na GaN imebaki kuwa changamoto kubwa. Ili kushinda mapungufu haya, timu ya utafiti ilitumia mchakato wa hali ya juu wa lango la 45nm na usanifu bora wa kifaa ili kuongeza utendaji wa masafa ya juu.
Kilichowezesha muhimu kilikuwa teknolojia ya urejeshaji wa reGaN ya IVWorks. Iliyotengenezwa pekee na IVWorks, reGaN hurejesha kwa hiari GaN ya aina ya n iliyoongezwa dozi nyingi katika maeneo ya chanzo na mifereji ya maji, na hivyo kupunguza kwa kiasi kikubwa upinzani wa mguso. Kama mshirika mwenza wa utafiti katika utafiti huu, IVWorks ilionyesha kile kinachodaiwa kuwa usawa bora wa mchakato katika wafer nzima ya inchi 4 na kupata urejeshaji bora. Zaidi ya hayo, kampuni hiyo ilipunguza upinzani wa kiolesura cha urejeshaji (R).int) hadi 0.027Ω-mm, ikikaribia kikomo cha kinadharia kinachoweza kufikiwa katika mkusanyiko unaolingana wa mtoa huduma.
"Utafiti huu unasukuma mipaka ya utendaji wa RF ya GaN HEMTs hadi kiwango kipya na unaonyesha uwezo wa semiconductors za GaN kwa matumizi ya masafa ya juu sana kupitia onyesho la kwanza duniani la GaN HEMT yenye saa inayozidi 700GHz," anasema profesa Dae-hyun Kim. "Utafiti huu una maana hasa kama mfano mzuri wa ushirikiano wa tasnia na taaluma, unaochanganya ukuaji wa hali ya juu wa epitaxial na teknolojia za ukuaji upya kutoka tasnia pamoja na utaalamu wa chuo kikuu katika utafiti wa vifaa na mzunguko," anaongeza.
"Kwa kuzingatia mafanikio haya, tunapanga kuharakisha zaidi maendeleo ya vifaa vya kielektroniki vya kizazi kijacho vya GaN vinavyolenga matumizi ya masafa ya terahertz kwa mawasiliano ya 6G na teknolojia za hali ya juu za ulinzi."
IVWorks inasema kwamba mafanikio hayo yanaangazia zaidi uwezo unaokua wa teknolojia ya GaN kupanuka zaidi ya RF ya jadi na umeme wa kielektroniki hadi matumizi yanayoibuka ya sub-terahertz na terahertz, ikiwa ni pamoja na mawasiliano ya 6G, mifumo ya rada ya hali ya juu, mawasiliano ya setilaiti, na vifaa vya kielektroniki vya ulinzi vya kizazi kijacho.
"reGaN ni teknolojia kuu ambayo tayari imepitisha sifa ya ubora katika kiwanda kikubwa cha uanzishaji na imetumika kwa ajili ya uzalishaji wa ujazo," anasema Mkurugenzi Mtendaji wa IVWorks, Young-kyun Noh. "Mafanikio haya yanaonyesha kuwa jukwaa letu la reGaN linalotegemea Mseto-MBE si tu kwamba liko tayari kwa utengenezaji bali pia ni teknolojia muhimu inayowezesha kizazi kijacho cha terahertz ndogo na terahertz GaN," anaongeza. "Tunajivunia kuona teknolojia ya IVWorks ikichangia katika hatua muhimu ya utafiti inayoongoza duniani."
Muda wa chapisho: Julai-06-2026