Imec, බෙල්ජියම් පර්යේෂණ සහ නවෝත්පාදන කේන්ද්‍රස්ථානය, 300mm Si මත පළමු ක්‍රියාකාරී GaAs මත පදනම් වූ heterojunction bipolar ට්‍රාන්සිස්ටර (HBT) උපාංග සහ mm-තරංග යෙදුම් සඳහා CMOS-අනුකූල GaN-පාදක උපාංග 200mm Si මත ඉදිරිපත් කර ඇත.
5G යෙදුම්වලින් ඔබ්බට RF ඉදිරිපස මොඩියුල සක්‍රීය කිරීම සඳහා CMOS-අනුකූල තාක්ෂණයන් ලෙස III-V-on-Si සහ GaN-on-Si යන දෙකෙහිම විභවය ප්‍රතිඵල මගින් පෙන්නුම් කරයි.ඒවා පසුගිය වසරේ IEDM සම්මන්ත්‍රණයේදී (දෙසැම්බර් 2019, සැන් ෆ්‍රැන්සිස්කෝ) ඉදිරිපත් කරන ලද අතර IEEE CCNC (10-13 ජනවාරි 2020, ලාස් වේගාස්) හි බ්‍රෝඩ්බෑන්ඩ් ඔබ්බට පාරිභෝගික සන්නිවේදනය පිළිබඳ Imec's Michael Peeters හි ප්‍රධාන ඉදිරිපත් කිරීමක දී ඒවා ඉදිරිපත් කෙරේ.
රැහැන් රහිත සන්නිවේදනයේ දී, ඊළඟ පරම්පරාව ලෙස 5G සමඟින්, තදබදය සහිත උප-6GHz කලාපවල සිට mm-තරංග කලාප (සහ ඉන් ඔබ්බට) වෙත ගමන් කරමින් ඉහළ මෙහෙයුම් සංඛ්‍යාත වෙත තල්ලුවක් ඇත.මෙම mm-wave bands හඳුන්වාදීම සමස්ත 5G ජාල යටිතල පහසුකම් සහ ජංගම උපාංග කෙරෙහි සැලකිය යුතු බලපෑමක් ඇති කරයි.ජංගම සේවා සහ ස්ථාවර රැහැන් රහිත ප්‍රවේශය (FWA) සඳහා, මෙය ඇන්ටනාව වෙත සහ ඉන් පිටතට සංඥා යවන වඩ වඩාත් සංකීර්ණ ඉදිරිපස මොඩියුල බවට පරිවර්තනය කරයි.
mm-තරංග සංඛ්‍යාතවල ක්‍රියා කිරීමට හැකි වීම සඳහා, RF ඉදිරිපස මොඩියුලවලට අධික වේගය (10Gbps සහ ඉන් ඔබ්බට දත්ත අනුපාත සක්‍රීය කිරීම) ඉහළ නිමැවුම් බලයක් සමඟ ඒකාබද්ධ කිරීමට සිදුවේ.මීට අමතරව, ජංගම දුරකථනවල ඒවා ක්‍රියාත්මක කිරීම ඒවායේ ආකෘති සාධකය සහ බල කාර්යක්ෂමතාවය මත ඉහළ ඉල්ලුමක් ඇති කරයි.5G වලින් ඔබ්බට, කුඩා සහ මිල අධික GaAs උපස්ථර මත වගා කරන ලද බල ඇම්ප්ලිෆයර් සඳහා GaAs මත පදනම් වූ HBTs අතර සාමාන්‍යයෙන් විවිධ තාක්ෂණයන් මත රඳා පවතින වර්තමාන වඩාත්ම දියුණු RF ඉදිරිපස මොඩියුල සමඟ මෙම අවශ්‍යතා තවදුරටත් සාක්ෂාත් කරගත නොහැක.
Imec හි වැඩසටහන් අධ්‍යක්ෂ Nadine Collaert පවසන්නේ “5G වලින් ඔබ්බට ඊළඟ පරම්පරාවේ RF ඉදිරිපස මොඩියුල සක්‍රීය කිරීම සඳහා, Imec CMOS-අනුකූල III-V-on-Si තාක්ෂණය ගවේෂණය කරයි.Imec පිරිවැය සහ ආකෘති සාධකය අඩු කිරීම සහ නව දෙමුහුන් පරිපථ ස්ථලක සක්‍රීය කිරීම සඳහා අනෙකුත් CMOS මත පදනම් වූ පරිපථ (පාලන පරිපථ හෝ සම්ප්‍රේෂක තාක්ෂණය වැනි) සමඟ ඉදිරිපස සංරචක (බල ඇම්ප්ලිෆයර් සහ ස්විච වැනි) සම-ඒකාබද්ධ කිරීම පිළිබඳව සොයා බලයි. කාර්ය සාධනය සහ කාර්යක්ෂමතාව ආමන්ත්‍රණය කිරීමට.Imec විවිධ මාර්ග දෙකක් ගවේෂණය කරයි: (1) Si මත InP, 100GHz ට වැඩි mm-තරංග සහ සංඛ්‍යාත ඉලක්ක කිරීම (අනාගත 6G යෙදුම්) සහ (2) Si මත GaN-පාදක උපාංග, ඉලක්ක කිරීම (පළමු අදියරේදී) අඩු mm-තරංගය පටි සහ අධි බල ඝනත්වය අවශ්‍ය යෙදුම් ඇමතීම.මාර්ග දෙක සඳහාම, අපි දැන් පොරොන්දු වූ කාර්ය සාධන ලක්ෂණ සහිත පළමු ක්‍රියාකාරී උපාංග ලබාගෙන ඇති අතර, ඒවායේ මෙහෙයුම් සංඛ්‍යාත තවදුරටත් වැඩිදියුණු කිරීමේ ක්‍රම අපි හඳුනා ගත්තෙමු.
300mm Si මත වැඩුණු ක්‍රියාකාරී GaAs/InGaP HBT උපාංග InP-පාදක උපාංග සක්‍රීය කිරීමේ පළමු පියවර ලෙස ප්‍රදර්ශනය කර ඇත.Imec හි අද්විතීය III-V නැනෝ-රිජ් ඉංජිනේරු ක්‍රියාවලිය (NRE) භාවිතා කිරීමෙන් 3x106cm-2 ට අඩු නූල් විස්ථාපන ඝනත්වය සහිත දෝෂ රහිත උපාංග තොගයක් ලබා ගන්නා ලදී.ස්ට්‍රේන් රිලැක්ස්ඩ් බෆර (SRB) ස්ථර සහිත Si උපස්ථර මත නිපදවා ඇති GaAs සමඟින් උපාංග යොමු උපාංගවලට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස හොඳින් ක්‍රියා කරයි.මීළඟ පියවරේදී, ඉහළ සංචලනය InP-පාදක උපාංග (HBT සහ HEMT) ගවේෂණය කරනු ඇත.
ඉහත රූපය 300mm Si මත දෙමුහුන් III-V/CMOS ඒකාබද්ධ කිරීම සඳහා NRE ප්‍රවේශය පෙන්වයි: (a) නැනෝ-අගල සෑදීම;අඩුපාඩු පටු අගල් කලාපයේ සිරවී ඇත;(ආ) NRE භාවිතයෙන් HBT තොග වර්ධනය සහ (c) HBT උපාංග ඒකාබද්ධ කිරීම සඳහා විවිධ පිරිසැලසුම් විකල්ප.
එපමනක් නොව, 200mm Si මත CMOS-අනුකූල GaN/AlGaN-පදනම් වූ උපාංග විවිධ උපාංග ගෘහනිර්මාණ තුනක් - HEMTs, MOSFETs සහ MISHEMTs සංසන්දනය කරමින් නිර්මාණය කර ඇත.අධි-සංඛ්‍යාත ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා උපාංග පරිමාණය සහ ශබ්ද ක්‍රියාකාරිත්වය අනුව MISHEMT උපාංග අනෙකුත් උපාංග වර්ග අභිබවා යන බව පෙන්වා දෙන ලදී.වාර්තා වූ GaN-on-SiC උපාංගවලට අනුකූල වන 300nm ගේට්ටු දිග සඳහා 50/40 පමණ fT/fmax උපරිම කැපුම් සංඛ්‍යාත ලබා ගන්නා ලදී.තවදුරටත් ද්වාර දිග පරිමාණයට අමතරව, බාධක ද්‍රව්‍යයක් ලෙස AlInN සමඟින් පළමු ප්‍රතිඵල මඟින් කාර්ය සාධනය තවදුරටත් වැඩිදියුණු කිරීමේ හැකියාව පෙන්නුම් කරයි, එබැවින් උපාංගයේ මෙහෙයුම් සංඛ්‍යාතය අවශ්‍ය mm-wave bands දක්වා වැඩි කරයි.
පසු කාලය: 23-03-21