Ảnh: Một kỹ sư của IVWorks đang hiệu chỉnh nguồn plasma để triển khai trong hệ thống Hybrid MBE quy mô sản xuất, hỗ trợ quá trình tăng trưởng màng mỏng GaN có độ đồng nhất cao và chất lượng cao.
Một transistor GaN HEMT (heavy-electro-mobility) tích hợp công nghệ tái tạo chọn lọc reGaN độc quyền của công ty IVWorks Co Ltd tại Daejeon, Hàn Quốc, đã trở thành transistor GaN đầu tiên trên thế giới đạt được tần số dao động tối đa (f).tối đa(Vượt quá 700GHz). Điều này đã được chứng minh thông qua một thiết bị GaN HEMT 45nm do nhóm nghiên cứu của giáo sư Dae-hyun Kim tại Trường Kỹ thuật Điện tử, Đại học Quốc gia Kyungpook phát triển và được công bố vào ngày 18 tháng 6 năm 2026 tại Hội nghị chuyên đề IEEE/JSAP về Công nghệ & Mạch VLSI ở Honolulu, Hawaii, Hoa Kỳ.
Nhóm nghiên cứu đã chế tạo một transistor GaN với chiều dài cổng 45nm và đạt được kỷ lục về tốc độ xử lý.tối đaở tần số 742GHz, thiết lập một chuẩn mực mới về hiệu năng RF trong công nghệ bóng bán dẫn GaN. Thiết bị này cũng đạt được chỉ số tần số trung bình (favg) kỷ lục là 497GHz, giá trị cao nhất được báo cáo cho đến nay đối với bất kỳ công nghệ bóng bán dẫn GaN nào. IVWorks cho biết, những kết quả này chứng minh rằng chất bán dẫn GaN sở hữu khả năng cạnh tranh về hiệu năng đủ tốt ngay cả trong dải tần số siêu cao và có thể đóng vai trò là nền tảng khả thi cho các hệ thống điện tử dưới terahertz và terahertz trong tương lai.
Mặc dù các transistor dựa trên indium phosphide (InP) từ lâu đã thống trị dải tần số dưới terahertz nhờ đặc tính vận chuyển điện tử vượt trội, nhưng điện áp đánh thủng tương đối thấp của chúng hạn chế công suất đầu ra và khả năng mở rộng hệ thống. Ngược lại, GaN cung cấp sự kết hợp độc đáo giữa điện trường đánh thủng cao, mật độ công suất cao và khả năng chịu nhiệt tuyệt vời, khiến chúng trở thành ứng cử viên hấp dẫn cho các ứng dụng tần số cao và công suất cao thế hệ tiếp theo. Tuy nhiên, việc đạt được hiệu suất tần số cực cao với GaN vẫn là một thách thức đáng kể. Để khắc phục những hạn chế này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng quy trình cổng 45nm tiên tiến và kiến trúc thiết bị được tối ưu hóa để tối đa hóa hiệu suất tần số cao.
Yếu tố then chốt là công nghệ tái tạo chọn lọc reGaN độc quyền của IVWorks. Được phát triển độc quyền bởi IVWorks, reGaN tái tạo chọn lọc GaN loại n được pha tạp cao trong vùng nguồn và vùng thoát, làm giảm đáng kể điện trở tiếp xúc. Là đối tác nghiên cứu trong nghiên cứu này, IVWorks đã chứng minh được tính đồng nhất quy trình tuyệt vời trên toàn bộ tấm wafer 4 inch và đạt được khả năng tái tạo vượt trội. Hơn nữa, công ty đã giảm điện trở giao diện tái tạo (R).số nguyên) đến 0,027Ω-mm, tiến gần đến giới hạn lý thuyết có thể đạt được ở nồng độ chất mang tương ứng.
“Nghiên cứu này đẩy giới hạn hiệu năng RF của GaN HEMT lên một tầm cao mới và chứng minh tiềm năng của chất bán dẫn GaN cho các ứng dụng tần số siêu cao thông qua lần đầu tiên trên thế giới chứng minh được GaN HEMT có hệ số khuếch đại h vượt quá 700GHz,” Giáo sư Dae-hyun Kim cho biết. “Nghiên cứu này đặc biệt có ý nghĩa như một ví dụ thành công về sự hợp tác giữa ngành công nghiệp và giới học thuật, kết hợp các công nghệ tăng trưởng và tái tạo lớp màng mỏng tiên tiến từ ngành công nghiệp với chuyên môn của trường đại học trong nghiên cứu thiết bị và mạch điện,” ông nói thêm.
“Dựa trên thành tựu này, chúng tôi dự định sẽ tiếp tục đẩy nhanh quá trình phát triển các thiết bị điện tử GaN thế hệ tiếp theo, nhắm đến các ứng dụng tần số terahertz cho hệ thống thông tin liên lạc 6G và các công nghệ quốc phòng tiên tiến.”
IVWorks cho biết thành tựu này càng làm nổi bật tiềm năng ngày càng tăng của công nghệ GaN trong việc mở rộng ra ngoài lĩnh vực điện tử tần số vô tuyến và điện tử công suất truyền thống sang các ứng dụng mới nổi ở dải tần dưới terahertz và terahertz, bao gồm truyền thông 6G, hệ thống radar tiên tiến, truyền thông vệ tinh và thiết bị điện tử quốc phòng thế hệ tiếp theo.
“reGaN là một công nghệ cốt lõi đã vượt qua kiểm định chất lượng tại một nhà máy sản xuất lớn và đã được đưa vào sản xuất hàng loạt,” Giám đốc điều hành của IVWorks, Young-kyun Noh, cho biết. “Thành tựu này chứng minh rằng nền tảng reGaN dựa trên công nghệ Hybrid-MBE của chúng tôi không chỉ sẵn sàng cho sản xuất mà còn là công nghệ then chốt cho các thiết bị điện tử GaN thế hệ tiếp theo ở dải tần dưới terahertz và terahertz,” ông nói thêm. “Chúng tôi tự hào khi thấy công nghệ của IVWorks đóng góp vào một cột mốc nghiên cứu hàng đầu thế giới.”
Thời gian đăng bài: 06/07/2026