Imec, sant rechèch ak inovasyon Bèlj la, te prezante premye aparèy tranzistò bipolè (HBT) ki baze sou GaAs fonksyonèl sou 300mm Si, ak CMOS-konpatib aparèy ki baze sou GaN sou 200mm Si pou aplikasyon mm-onn.
Rezilta yo demontre potansyèl tou de III-V-on-Si ak GaN-on-Si kòm teknoloji CMOS-konpatib pou pèmèt modil RF front-end pou pi lwen pase aplikasyon 5G.Yo te prezante nan konferans IEDM ane pase a (Desanm 2019, San Francisco) epi yo pral prezante nan yon prezantasyon prensipal Michael Peeters Imec a sou kominikasyon konsomatè pi lwen pase bande nan IEEE CCNC (10-13 janvye 2020, Las Vegas).
Nan kominikasyon san fil, ak 5G kòm pwochen jenerasyon an, gen yon pouse nan direksyon pou pi wo frekans fonksyònman, k ap deplase soti nan gwoup anba-6GHz konjesyone nan direksyon pou gwoup mm-ond (ak pi lwen).Entwodiksyon bann mm-vag sa yo gen yon enpak enpòtan sou enfrastrikti rezo 5G an jeneral ak aparèy mobil yo.Pou sèvis mobil ak Aksè San fil Fiks (FWA), sa a tradui nan modil front-end de pli zan pli konplèks ki voye siyal la ale ak soti nan antèn la.
Pou kapab opere nan frekans vag mm, modil RF devan yo pral gen konbine gwo vitès (pèmèt pousantaj done nan 10Gbps ak pi lwen) ak gwo pouvwa pwodiksyon.Anplis de sa, aplikasyon yo nan appareils mobil mete gwo demand sou faktè fòm yo ak efikasite pouvwa.Pi lwen pase 5G, kondisyon sa yo pa ka reyalize ankò ak modil RF ki pi avanse jodi a ki tipikman depann sou yon varyete diferan teknoloji pami lòt HBT ki baze sou GaAs pou anplifikatè pouvwa yo - grandi sou ti substrat GaAs chè.
Nadine Collaert, direktè pwogram nan Imec di, "Pou pèmèt modil RF devan jenerasyon kap vini yo pi lwen pase 5G, Imec eksplore teknoloji III-V-on-Si ki konpatib CMOS."Imec ap chèche nan ko-entegrasyon nan konpozan front-end (tankou anplifikatè pouvwa ak switch) ak lòt sikwi ki baze sou CMOS (tankou sikwi kontwòl oswa teknoloji transceiver), pou diminye pri ak fòm faktè, ak pèmèt nouvo topoloji sikwi ibrid. pou adrese pèfòmans ak efikasite.Imec ap eksplore de wout diferan: (1) InP sou Si, vize vag mm ak frekans ki pi wo a 100GHz (aplikasyon 6G nan lavni) ak (2) aparèy ki baze sou GaN sou Si, vize (nan yon premye faz) vag mm ki pi ba a. bann ak adrese aplikasyon ki bezwen gwo dansite pouvwa.Pou tou de wout yo, kounye a nou jwenn premye aparèy fonksyonèl ak karakteristik pèfòmans pwomèt, epi nou idantifye fason pou amelyore plis frekans fonksyone yo.
Aparèy fonksyonèl GaAs/InGaP HBT ki grandi sou 300mm Si yo te demontre kòm yon premye etap nan direksyon pou pèmèt aparèy ki baze sou InP.Yo te jwenn yon pil aparèy san defo ak anba a 3x106cm-2 dansite debwatman anfile nan itilize pwosesis inik III-V nano-ridge Jeni (NRE) Imec a.Aparèy yo fè konsiderableman pi bon pase aparèy referans, ak GaAs fabrike sou substra Si ak kouch tanpon dekontrakte souch (SRB).Nan yon pwochen etap, yo pral eksplore aparèy ki baze sou InP ki gen plis mobilite (HBT ak HEMT).
Imaj ki anwo a montre apwòch NRE pou entegrasyon ibrid III-V/CMOS sou 300mm Si: (a) fòmasyon nano-tranche;domaj yo bloke nan rejyon tranche etwat la;(b) kwasans pile HBT lè l sèvi avèk NRE ak (c) opsyon layout diferan pou entegrasyon aparèy HBT.
Anplis, CMOS-konpatib GaN/AlGaN ki baze sou aparèy sou 200mm Si yo te fabrike konpare twa diferan achitekti aparèy - HEMTs, MOSFETs ak MISHEMTs.Li te montre ke aparèy MISHEMT depase lòt kalite aparèy an tèm de évolutivité aparèy ak pèfòmans bri pou operasyon wo-frekans.Frekans koupe pik nan fT / fmax alantou 50/40 yo te jwenn pou longè pòtay 300nm, ki se nan liy ak aparèy GaN-on-SiC rapòte.Anplis dekale longè pòtay, premye rezilta ak AlInN kòm yon materyèl baryè montre potansyèl pou amelyore pèfòmans lan, e pakonsekan, ogmante frekans fonksyònman aparèy la nan bann mm-onn ki nesesè yo.
Lè poste: 23-03-21