Imec представляет первый функциональный
Устройства на основе гетеропереходных биполярных транзисторов (HBT) на 300-миллиметровом Si и
КМОП-совместимые устройства на основе GaN на 200-миллиметровом Si для применения в миллиметровом диапазоне волн.
Результаты демонстрируют потенциал как III-V-on-Si, так и GaN-on-Si в качестве
КМОП-совместимых технологий для включения радиочастотных интерфейсных модулей для
приложений, выходящих за рамки 5G.

В беспроводной связи, с появлением 5G в качестве
следующего поколения, наблюдается стремление к более высоким рабочим частотам, переходя
от перегруженных диапазонов ниже 6 ГГц к диапазонам миллиметровых волн (и далее).
Внедрение этих диапазонов миллиметровых волн оказывает значительное влияние на общую
инфраструктуру сети 5G и мобильные устройства. Для услуг мобильной и фиксированной связи
Беспроводной доступ (FWA) приводит ко все более сложным интерфейсным
модулям, которые посылают сигнал на антенну и от нее. Чтобы иметь возможность работать на
частотах миллиметрового диапазона, радиочастотные интерфейсные модули должны сочетать высокую скорость
(обеспечивающую скорость передачи данных от 10 Гбит/с и выше) с высокой выходной мощностью. Кроме того,
их внедрение в мобильные телефоны предъявляет высокие требования к их форм-фактору
и энергоэффективности.

За пределами 5G эти требования больше не могут
быть выполнены с помощью самых современных радиочастотных интерфейсных модулей, которые обычно основаны
на множестве различных технологий, в том числе на высокочастотных транзисторах на основе GaAs для
усилителей мощности, выращенных на небольших и дорогих подложках GaAs.

Функциональные устройства GaAs/InGaP HBT, выращенные на
300-миллиметровом Si, были продемонстрированы в качестве первого шага к внедрению
Устройства на базе InP. Набор бездефектных устройств с плотностью дислокаций в резьбе менее 3х106 см-2
был получен с использованием уникального процесса imec III-V nano-ridge
engineering (NRE). Эти устройства работают значительно лучше, чем
эталонные устройства, поскольку GaAs изготавливается на подложках Si с
буферными слоями, ослабляющими деформацию (SRB). На следующем этапе будут изучены устройства на базе InP с более высокой мобильностью (HBT и
HEMT).

Кроме того, были изготовлены КМОП-совместимые
устройства на базе GaN/AlGaN на 200-миллиметровой Si, в которых сравнивались три различные
архитектуры устройств – HEMTs, MOSFET и MISHEMTs. Было показано, что устройства
MISHEMT превосходят другие типы устройств по масштабируемости и помехоустойчивости
при работе на высоких частотах. Пиковые частоты среза fT/fmax
около

50/40 были получены при длине затвора 300 нм,
что соответствует заявленным устройствам GaN-on-SiC. Помимо дальнейшего
увеличения длины затвора, первые результаты применения AlInN в качестве барьерного материала показывают потенциал
дальнейшего улучшения характеристик и, следовательно, увеличения рабочей частоты
устройства до требуемых диапазонов миллиметровых волн.

Для получения дополнительной информации посетите www.imec-int.com .