Gambar: Seorang insinyur IVWorks mengkalibrasi sumber plasma untuk digunakan dalam sistem MBE Hibrida skala produksi, yang mendukung pertumbuhan epitaksial GaN dengan keseragaman dan kualitas tinggi.
Transistor mobilitas elektron tinggi (HEMT) galium nitrida (GaN) yang menggabungkan teknologi pertumbuhan ulang selektif reGaN milik IVWorks Co Ltd dari Daejeon, Korea Selatan, telah menjadi transistor GaN pertama di dunia yang mencapai frekuensi osilasi maksimum (f).maksimal) melebihi 700GHz. Hal ini ditunjukkan melalui perangkat GaN HEMT 45nm yang dikembangkan oleh tim peneliti Profesor Dae-hyun Kim di Sekolah Teknik Elektronika di Universitas Nasional Kyungpook dan diresmikan pada 18 Juni di Simposium IEEE/JSAP 2026 tentang Teknologi & Sirkuit VLSI di Honolulu, Hawaii, AS.
Tim peneliti membuat transistor GaN dengan panjang gerbang 45nm dan mencapai rekor fmaksimaldengan frekuensi 742 GHz, menetapkan tolok ukur baru untuk kinerja RF dalam teknologi transistor GaN. Perangkat ini juga mencapai metrik frekuensi rata-rata (favg) tertinggi sebesar 497 GHz, nilai tertinggi yang dilaporkan hingga saat ini untuk teknologi transistor GaN mana pun. Hasil ini menunjukkan bahwa semikonduktor GaN memiliki daya saing kinerja yang cukup bahkan dalam rezim frekuensi ultra-tinggi dan dapat berfungsi sebagai platform yang layak untuk sistem elektronik sub-terahertz dan terahertz di masa depan, kata IVWorks.
Meskipun transistor berbasis indium fosfida (InP) telah lama mendominasi rezim frekuensi sub-terahertz karena sifat transpor elektronnya yang luar biasa, tegangan tembusnya yang relatif rendah membatasi daya keluaran dan skalabilitas sistem. Sebaliknya, GaN menawarkan kombinasi unik dari medan listrik tembus yang tinggi, kepadatan daya yang tinggi, dan ketahanan termal yang sangat baik, menjadikannya kandidat yang menarik untuk aplikasi frekuensi tinggi dan daya tinggi generasi berikutnya. Namun, mencapai kinerja frekuensi ultra-tinggi dengan GaN masih menjadi tantangan yang signifikan. Untuk mengatasi keterbatasan ini, tim peneliti menggunakan proses gerbang 45nm canggih dan mengoptimalkan arsitektur perangkat untuk memaksimalkan kinerja frekuensi tinggi.
Faktor kunci yang memungkinkan keberhasilan ini adalah teknologi pertumbuhan ulang selektif reGaN milik IVWorks. Dikembangkan secara eksklusif oleh IVWorks, reGaN secara selektif menumbuhkan kembali GaN tipe-n yang sangat ter-doping di wilayah sumber dan drain, sehingga secara signifikan mengurangi resistansi kontak. Sebagai mitra riset dalam studi ini, IVWorks menunjukkan apa yang diklaim sebagai keseragaman proses yang sangat baik di seluruh wafer 4 inci dan mencapai reproduktivitas yang luar biasa. Lebih lanjut, perusahaan tersebut mengurangi resistansi antarmuka pertumbuhan ulang (R).int) hingga 0,027Ω-mm, mendekati batas teoritis yang dapat dicapai pada konsentrasi pembawa muatan yang sesuai.
“Penelitian ini mendorong batas kinerja RF dari GaN HEMT ke tingkat yang baru dan menunjukkan potensi semikonduktor GaN untuk aplikasi frekuensi ultra-tinggi melalui demonstrasi pertama di dunia dari GaN HEMT dengan h yang melebihi 700GHz,” kata Profesor Dae-hyun Kim. “Studi ini sangat bermakna sebagai contoh sukses kolaborasi industri-akademik, menggabungkan teknologi pertumbuhan dan pertumbuhan ulang epitaksial canggih dari industri dengan keahlian universitas dalam penelitian perangkat dan sirkuit,” tambahnya.
“Berlandaskan pencapaian ini, kami berencana untuk lebih mempercepat pengembangan perangkat elektronik GaN generasi berikutnya yang menargetkan aplikasi frekuensi terahertz untuk komunikasi 6G dan teknologi pertahanan canggih.”
IVWorks menyatakan bahwa pencapaian ini semakin menyoroti potensi teknologi GaN yang terus berkembang untuk meluas melampaui elektronika RF dan daya tradisional ke aplikasi sub-terahertz dan terahertz yang sedang berkembang, termasuk komunikasi 6G, sistem radar canggih, komunikasi satelit, dan elektronika pertahanan generasi berikutnya.
“reGaN adalah teknologi inti yang telah lolos kualifikasi kualitas di sebuah foundry besar dan telah diadopsi untuk produksi massal,” kata CEO IVWorks, Young-kyun Noh. “Pencapaian ini menunjukkan bahwa platform reGaN berbasis Hybrid-MBE kami tidak hanya siap untuk diproduksi tetapi juga merupakan teknologi kunci yang memungkinkan elektronik GaN sub-terahertz dan terahertz generasi berikutnya,” tambahnya. “Kami bangga melihat teknologi IVWorks berkontribusi pada tonggak penelitian terkemuka di dunia.”
Waktu posting: 06 Juli 2026