27 октября 2022 г.
17 октября на Симпозиуме IEEE BiCMOS и Compound Semiconductor Integrated Circuits and Technology (BCICTS) 2022 года в Фениксе, штат Аризона, США, японская компания Sumitomo Electric Industries Ltd (SEI) сообщила, что она разработала транзистор с высокой электронной подвижностью на основе нитрида галлия (GaN). HEMT), в котором используется N-полярный GaN, а для изолирующего слоя затвора — то, что считается первым в мире высокотермостойким материалом с высокой диэлектрической проницаемостью на основе гафния (Hf), нацеленным на эпоху после 5G, которая реализовать еще большую емкость и высокоскоростную связь.
В будущем, после эпохи 5G, транзисторы, используемые в устройствах связи, должны будут поддерживать более высокую мощность и более высокие частоты для увеличения объема передачи данных.
Традиционно широко используется полярный Ga (ориентация 0001) GaN. Однако наряду со спросом на более высокую мощность и более высокие частоты внимание сосредоточено на улучшении характеристик с N-полярностью (ориентация 000-1), что позволяет использовать перевернутую структуру HEMT, которая увеличивает степень свободы в конструкции устройства и может уменьшить ток утечки. Между тем, у N-полярных кристаллов есть проблема склонности к неровностям, вызванным аномальным ростом, называемым холмиками. Кроме того, с точки зрения конструкции устройства, реализация перевернутой структуры HEMT потребовала разработки высококачественного изолирующего слоя затвора, который служил бы барьером против электрода затвора вместо обычного полупроводникового барьерного слоя.
Sumitomo Electric говорит, что поэтому она использовала свой многолетний опыт в технологии выращивания кристаллов для получения высококачественного N-полярного кристалла без бугорков. Кроме того, впервые применив высокотермостойкий и диэлектрический материал на основе гафния (используемый в современных кремниевых транзисторах) к сложному изолирующему слою затвора, фирма создала N транзистор с полярным кристаллом, изготовленный из материала с высокой диэлектрической проницаемостью и достигший, как говорят, превосходных высокочастотных характеристик.
Недавно разработанный N-полярный GaN HEMT (с использованием затворного диэлектрика на основе Hf) является результатом «Проекта исследований и разработок для укрепления инфраструктуры телекоммуникационной системы после 5G», заказанного Японской организацией по развитию новых энергетических и промышленных технологий (NEDO).
