Belgiyaning tadqiqot va innovatsion markazi Imec 300 mm Si o'lchamdagi GaAs asosidagi birinchi funktsional heterounction bipolyar tranzistorli (HBT) qurilmalarini va mm to'lqinli ilovalar uchun 200 mm Si dagi CMOS-mos keladigan GaN-ga asoslangan qurilmalarni taqdim etdi.
Natijalar III-V-on-Si va GaN-on-Si ning CMOS-mos keluvchi texnologiyalar sifatida 5G-dan tashqari ilovalar uchun RF front-end modullarini yoqish imkoniyatlarini ko'rsatadi.Ular o'tgan yilgi IEDM konferentsiyasida (2019 yil dekabr, San-Fransisko) taqdim etilgan va Imec's Maykl Peetersning IEEE CCNCda (10-13 yanvar, 2020 yil, Las-Vegas) keng polosali tarmoqdan tashqari iste'molchilar bilan aloqa qilish haqidagi asosiy taqdimotida namoyish etiladi.
Simsiz aloqada, keyingi avlod sifatida 5G bilan, tiqilib qolgan 6 gigagertsli diapazondan mm to'lqinli diapazonlarga (va undan tashqarida) o'tadigan yuqori ish chastotalari tomon surilish mavjud.Ushbu mm-to'lqinli diapazonlarning kiritilishi umumiy 5G tarmoq infratuzilmasi va mobil qurilmalarga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.Mobil xizmatlar va Ruxsat etilgan simsiz ulanish (FWA) uchun bu antennaga va antennadan signal yuboradigan tobora murakkab oldingi modullarga aylanadi.
mm-to'lqinli chastotalarda ishlash uchun RF oldingi modullari yuqori tezlikni (10 Gbit / s va undan yuqori ma'lumotlar tezligini ta'minlaydi) yuqori chiqish quvvati bilan birlashtirishi kerak.Bundan tashqari, ularning mobil telefonlarda amalga oshirilishi ularning shakl faktoriga va quvvat samaradorligiga yuqori talablarni qo'yadi.5G dan tashqari, bu talablarga bugungi kunning eng ilg‘or RF frontend modullari bilan erishib bo‘lmaydi, ular odatda turli xil texnologiyalarga, jumladan, kichik va qimmat GaAs substratlarida yetishtiriladigan quvvat kuchaytirgichlari uchun GaAs asosidagi HBTlarga tayanadi.
Imec dasturi direktori Nadin Kollaert: "5G-dan tashqari yangi avlod radio chastotasi modullarini yoqish uchun Imec CMOS-mos keladigan III-V-on-Si texnologiyasini o'rganmoqda", deydi Nadin Kollaert.“Imec xarajatlarni va shakl faktorini kamaytirish va yangi gibrid sxema topologiyalarini ishga tushirish uchun boshqa CMOS-ga asoslangan sxemalar (masalan, boshqaruv sxemasi yoki transmitter texnologiyasi) bilan oldingi komponentlarni (masalan, quvvat kuchaytirgichlari va kalitlari) ko-integratsiyasini qidirmoqda. samaradorlik va samaradorlikni hisobga olish.Imec ikki xil marshrutni o‘rganmoqda: (1) Si da InP, mm to‘lqin va 100 GGts dan yuqori chastotalar (kelajakda 6G ilovalari) va (2) Si’dagi GaN-ga asoslangan qurilmalar, (birinchi bosqichda) pastki mm-to‘lqinni nishonga olish. bantlar va yuqori quvvat zichligiga muhtoj bo'lgan ilovalarni hal qilish.Ikkala yo'nalish uchun ham biz istiqbolli ishlash ko'rsatkichlariga ega bo'lgan birinchi funktsional qurilmalarni oldik va ularning ishlash chastotalarini yanada oshirish yo'llarini aniqladik.
300 mm Si da ishlab chiqarilgan funktsional GaAs/InGaP HBT qurilmalari InP-ga asoslangan qurilmalarni yoqish yo'lidagi birinchi qadam sifatida namoyish etildi.Imecning noyob III-V nano-tizma muhandislik (NRE) jarayonidan foydalangan holda, 3x106 sm-2 dan past tishli dislokatsiya zichligi bo'lgan nuqsonsiz qurilma to'plami olindi.Qurilmalar mos yozuvlar qurilmalariga qaraganda ancha yaxshi ishlaydi, GaAlar Si substratlarida kuchlanishni engillashtiradigan bufer (SRB) qatlamlarida ishlab chiqariladi.Keyingi bosqichda yuqori harakatchanlikli InP-ga asoslangan qurilmalar (HBT va HEMT) o'rganiladi.
Yuqoridagi rasmda 300 mm Si da gibrid III-V/CMOS integratsiyasi uchun NRE yondashuvi ko'rsatilgan: (a) nano-tranch shakllanishi;nuqsonlar tor xandaq hududida tuzoqqa tushadi;(b) NRE-dan foydalangan holda HBT stekining o'sishi va (c) HBT qurilmasi integratsiyasi uchun turli xil tartib variantlari.
Bundan tashqari, CMOS-mos keluvchi GaN/AlGaN-ga asoslangan 200 mm Si qurilmalari uch xil qurilma arxitekturasini - HEMT, MOSFET va MISHEMTlarni solishtirganda ishlab chiqarilgan.MISHEMT qurilmalari yuqori chastotali ishlash uchun qurilmaning kengayishi va shovqin ko'rsatkichlari bo'yicha boshqa qurilmalar turlaridan ustun ekanligi ko'rsatildi.300nm eshik uzunligi uchun fT/fmax ning 50/40 atrofida eng yuqori kesish chastotalari olingan, bu GaN-on-SiC qurilmalariga mos keladi.Darvoza uzunligini keyingi masshtablashdan tashqari, to'siq materiali sifatida AlInN bilan birinchi natijalar ishlashni yanada yaxshilash potentsialini ko'rsatadi va shuning uchun qurilmaning ishlash chastotasini kerakli mm-to'lqinli diapazonlarga oshiradi.
Xabar vaqti: 23-03-21