Imagem: Um engenheiro da IVWorks calibra uma fonte de plasma para implantação em um sistema MBE híbrido em escala de produção, que suporta o crescimento epitaxial de GaN de alta uniformidade e alta qualidade.
Um transistor de alta mobilidade de elétrons (HEMT) de nitreto de gálio (GaN) incorporando a tecnologia proprietária de recrescimento seletivo reGaN da IVWorks Co Ltd de Daejeon, Coreia do Sul, tornou-se o primeiro transistor de GaN do mundo a atingir uma frequência máxima de oscilação (fmax) de 100 kHz.máximo) excedendo 700 GHz. Isso foi demonstrado por meio de um dispositivo HEMT de GaN de 45 nm desenvolvido pela equipe de pesquisa do professor Dae-hyun Kim na Escola de Engenharia Eletrônica da Universidade Nacional de Kyungpook e foi apresentado em 18 de junho no Simpósio IEEE/JSAP de Tecnologia e Circuitos VLSI de 2026 em Honolulu, Havaí, EUA.
A equipe de pesquisa fabricou um transistor de GaN com um comprimento de porta de 45 nm e alcançou um recorde de fmáximode 742 GHz, estabelecendo um novo padrão de referência para o desempenho de radiofrequência na tecnologia de transistores GaN. O dispositivo também alcançou uma frequência média recorde (favg) de 497 GHz, o valor mais alto relatado até o momento para qualquer tecnologia de transistor GaN. Esses resultados demonstram que os semicondutores GaN possuem competitividade de desempenho suficiente mesmo no regime de ultra-alta frequência e podem servir como uma plataforma viável para futuros sistemas eletrônicos de sub-terahertz e terahertz, afirma a IVWorks.
Embora os transistores baseados em fosfeto de índio (InP) dominem há muito tempo o regime de frequência sub-terahertz devido às suas excepcionais propriedades de transporte de elétrons, sua tensão de ruptura relativamente baixa limita a potência de saída e a escalabilidade do sistema. Em contraste, o GaN oferece uma combinação única de alto campo elétrico de ruptura, alta densidade de potência e excelente robustez térmica, tornando-o um candidato atraente para aplicações de alta frequência e alta potência de próxima geração. No entanto, alcançar desempenho em frequências ultra-altas com GaN permanece um desafio significativo. Para superar essas limitações, a equipe de pesquisa empregou um processo de porta avançado de 45 nm e otimizou a arquitetura do dispositivo para maximizar o desempenho em alta frequência.
Um fator crucial foi a tecnologia proprietária de recrescimento seletivo reGaN da IVWorks. Desenvolvida exclusivamente pela IVWorks, a reGaN recresce seletivamente GaN tipo n fortemente dopado nas regiões de fonte e dreno, reduzindo significativamente a resistência de contato. Como parceira de pesquisa neste estudo, a IVWorks demonstrou o que se afirma ser uma excelente uniformidade de processo em todo o wafer de 4 polegadas e alcançou uma reprodutibilidade excepcional. Além disso, a empresa reduziu a resistência da interface de recrescimento (Rinterface).inteiro) para 0,027Ω-mm, aproximando-se do limite teórico alcançável na concentração de portadores correspondente.
“Esta pesquisa eleva os limites de desempenho de radiofrequência dos HEMTs de GaN a um novo patamar e demonstra o potencial dos semicondutores de GaN para aplicações de ultra-alta frequência por meio da primeira demonstração mundial de um HEMT de GaN com h superior a 700 GHz”, afirma o professor Dae-hyun Kim. “O estudo é particularmente significativo como um exemplo bem-sucedido de colaboração entre indústria e academia, combinando tecnologias avançadas de crescimento e recrescimento epitaxial da indústria com a expertise da universidade em pesquisa de dispositivos e circuitos”, acrescenta.
“Com base nessa conquista, planejamos acelerar ainda mais o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos GaN de próxima geração, voltados para aplicações em frequência de terahertz para comunicações 6G e tecnologias avançadas de defesa.”
A IVWorks afirma que essa conquista destaca ainda mais o crescente potencial da tecnologia GaN para se expandir além das aplicações tradicionais de RF e eletrônica de potência, abrangendo aplicações emergentes em sub-terahertz e terahertz, incluindo comunicações 6G, sistemas de radar avançados, comunicações via satélite e eletrônica de defesa de próxima geração.
“O reGaN é uma tecnologia essencial que já passou pela qualificação de qualidade em uma grande fundição e foi adotada para produção em larga escala”, afirma Young-kyun Noh, CEO da IVWorks. “Essa conquista demonstra que nossa plataforma reGaN baseada em MBE híbrida não só está pronta para a fabricação, como também é uma tecnologia fundamental para a próxima geração de eletrônicos GaN em sub-terahertz e terahertz”, acrescenta. “Temos orgulho de ver a tecnologia da IVWorks contribuir para um marco de pesquisa de ponta mundial.”
Data da publicação: 06/07/2026