Ko Imec, te tari rangahau me nga mahi hou o Belgian, kua whakaatu i nga taputapu tuatahi mo te GaAs-based heterojunction bipolar transistor (HBT) i runga i te 300mm Si, me nga taputapu CMOS-hototahi GaN i runga i te 200mm Si mo nga tono mm-ngaru.
Ko nga hua e whakaatu ana i te kaha o te III-V-on-Si me te GaN-on-Si hei hangarau CMOS-hototahi mo te whakaahei i nga waahanga o mua-mutunga RF mo tua atu i nga tono 5G.I whakaatuhia ratou i te huihuinga IEDM o tera tau (Dec 2019, San Francisco) ka whakaatuhia i roto i te whakaaturanga matua a Michael Peeters a Imec mo te whakawhitiwhiti korero a nga kaihoko i tua atu i te whanui whanui i IEEE CCNC (10-13 Jan 2020, Las Vegas).
I roto i te whakawhitiwhiti ahokore, me te 5G te reanga e whai ake nei, ka kaha te pana ki nga iarere whakahaere teitei ake, ka neke mai i nga riipene iti-6GHz ki te roopu ngaru mm (me tua atu).Ko te whakaurunga o enei roopu ngaru mm he nui te paanga ki nga hanganga whatunga 5G me nga taputapu pūkoro.Mo nga ratonga waea pūkoro me te Whakauru Ahokore Umau (FWA), ka huri tenei ki nga waahanga o mua-mutunga kua piki ake te uaua ka tukuna te tohu ki te antenna.
Kia kaha ki te mahi i nga iarere ngaru mm, me whakakotahi nga waahanga o mua-mutunga RF i te tere tere (whakahoe i nga reeti-raraunga o 10Gbps me tua atu) me te mana whakaputa teitei.I tua atu, ko ta raatau whakatinanatanga i roto i nga ringaringa pūkoro ka nui te tono mo o raatau ahua me te kaha o te mana.I tua atu i te 5G, kaore e taea te whakatutuki i enei whakaritenga me nga waahanga o mua-mutunga RF o enei ra e whakawhirinaki ana ki nga momo hangarau rereke i roto i era atu HBT-a-GaA mo nga whakakaha hiko - i whakatipuhia i runga i nga taputapu GaAs iti me te utu nui.
"Ki te whakaahei i nga waahanga o mua o te reanga RF i tua atu i te 5G, ka tirotirohia e Imec te hangarau CMOS-hototahi III-V-on-Si", e kii ana a Nadine Collaert, kaiwhakahaere kaupapa i Imec."Kei te titiro a Imec ki te whakauru-tahi o nga waahanga o mua (penei i nga whakakaha hiko me nga huringa) me etahi atu waahanga-a-CMOS (penei i te hikohiko whakahaere, i te hangarau whakawhiti ranei), hei whakaiti i te utu me te ahua o te ahua, me te whakaahei i nga topologies ara iahiko ranu hou. ki te whakatika i te mahi me te whai hua.E rua nga huarahi rereke e tirotirohia ana e Imec: (1) InP i runga i te Si, e aro ana ki nga ngaru mm me nga iarere i runga ake i te 100GHz (nga tono 6G a muri ake nei) me te (2) nga taputapu a GaN i runga i te Si, e aro ana (i te waahanga tuatahi) te ngaru mm raro. nga roopu me te whakatika i nga tono e hiahia ana kia kaha te kaha.Mo nga huarahi e rua, kua riro mai i a maatau nga taputapu mahi tuatahi me nga ahuatanga pai o te mahi, a kua kitea e maatau etahi huarahi hei whakarei ake i o raatau mahi.
Ko nga taputapu GaAs/InGaP HBT i tupu i runga i te 300mm Si kua whakaatuhia hei mahi tuatahi ki te whakaahei i nga taputapu-InP.I whiwhihia he taapu taputapu kohakore me raro iho i te 3x106cm-2 te kiato dislocation miro ma te whakamahi i te tukanga hangarau nano-ridge (NRE) motuhake a Imec.He pai ake te mahi a nga taputapu i nga taputapu tohutoro, me nga GaA i hangaia i runga i nga papaa Si me nga paparanga parepare whakangawari (SRB).I roto i te taahiraa e whai ake nei, ka tirotirohia nga taputapu InP-whakanekeneke teitei ake (HBT me HEMT).
Ko te ahua i runga ake nei e whakaatu ana i te huarahi NRE mo te whakauru III-V / CMOS hybrid i runga i te 300mm Si: (a) te hanganga nano-tihi;ka mau nga koha ki roto i te rohe waikeri kuiti;(b) Te tipu o te puranga HBT ma te whakamahi i te NRE me te (c) rereke nga whiringa tahora mo te whakauru taputapu HBT.
I tua atu, ko nga taputapu CMOS-hototahi a GaN/AlGaN i runga i te 200mm Si kua hangaia hei whakataurite i nga hoahoanga taputapu rereke e toru - HEMT, MOSFET me MISHEMT.I whakaatuhia ko nga taputapu MISHEMT he pai ake i era atu momo taputapu i runga i te kaha o te taputapu me te haruru mo te mahi auau-nui.Ko nga iarere tapahi teitei o te fT/fmax huri noa i te 50/40 i whiwhi mo te roa o te kuaha 300nm, e rite ana ki nga taputapu GaN-on-SiC kua ripoatahia.I tua atu i te whakamaaramatanga roa o te kuaha, ko nga hua tuatahi me AlInN hei rauemi arai e whakaatu ana i te kaha ki te whakapai ake i nga mahi, na reira, ka piki ake te auau whakahaere o te taputapu ki nga roopu ngaru mm e hiahiatia ana.
Wā tuku: 23-03-21