Imec, ivon-toeram-pikarohana sy fanavaozana Belzika, dia nanolotra ny fitaovana transistor bipolar bipolar (HBT) miorina amin'ny GaAs voalohany amin'ny 300mm Si, ary fitaovana mifototra amin'ny GaN mifanaraka amin'ny CMOS amin'ny 200mm Si ho an'ny fampiharana onja mm.
Ny valiny dia mampiseho ny mety ho an'ny III-V-on-Si sy GaN-on-Si ho teknolojia mifanaraka amin'ny CMOS ahafahana mamela ny maody RF front-end ho an'ny fampiharana 5G.Naseho tamin'ny fihaonambe IEDM tamin'ny taon-dasa (Dec 2019, San Francisco) izy ireo ary hasongadina amin'ny famelabelarana fototra nataon'i Michael Peeters an'i Imec momba ny fifandraisan'ny mpanjifa mihoatra ny broadband ao amin'ny IEEE CCNC (10-13 Jan 2020, Las Vegas).
Amin'ny fifandraisana tsy misy tariby, miaraka amin'ny 5G ho taranaka manaraka, dia misy tosika mankany amin'ny onjam-piasa ambony kokoa, miala amin'ny tarika sub-6GHz mitohana mankany amin'ny onjam-peo mm (sy mihoatra).Misy fiantraikany lehibe amin'ny fotodrafitrasa tambajotra 5G sy ny fitaovana finday ny fampidirana ireo tarika onja mm ireo.Ho an'ny serivisy finday sy Fixed Wireless Access (FWA), izany dia adika amin'ny maody eo anoloana mihasarotra izay mandefa ny famantarana mankany sy avy amin'ny antenne.
Mba hahafahana miasa amin'ny onjam-peo mm, ny maody RF front-end dia tsy maintsy manambatra ny hafainganam-pandeha ambony (mampihena ny tahan'ny data 10Gbps sy mihoatra) miaraka amin'ny herin'aratra avo lenta.Ankoatr'izay, ny fampiharana azy ireo amin'ny finday finday dia mitaky fitakiana be amin'ny endrika endrika sy ny fahombiazan'ny herinaratra.Ankoatra ny 5G, ireo fepetra ireo dia tsy azo tratrarina intsony amin'ny maodely RF mandroso indrindra amin'izao fotoana izao izay miantehitra amin'ny teknolojia isan-karazany, ankoatra ny HBT miorina amin'ny GaAs ho an'ny fanamafisam-pahefana - mitombo amin'ny substrate GaAs kely sy lafo.
"Mba ahafahan'ny maodely RF eo anoloana amin'ny taranaka manaraka mihoatra ny 5G, Imec dia mandinika ny teknolojia III-V-on-Si mifanaraka amin'ny CMOS", hoy i Nadine Collaert, talen'ny programa ao amin'ny Imec."Imec dia mijery ny fiaraha-miombon'antoka amin'ireo singa eo anoloana (toy ny fanamafisam-pahefana sy ny switch) miaraka amin'ny faritra hafa mifototra amin'ny CMOS (toy ny circuitry fanaraha-maso na ny teknolojia transceiver), mba hampihenana ny vidiny sy ny endrika, ary ahafahana mametraka topologie hybride vaovao. mba hamahana ny fahombiazana sy ny fahombiazana.Ny Imec dia mikaroka lalana roa samy hafa: (1) InP amin'ny Si, mikendry ny onjam-mm sy ny frequence mihoatra ny 100GHz (fampiharana 6G ho avy) ary (2) fitaovana mifototra amin'ny GaN amin'ny Si, mikendry (amin'ny dingana voalohany) ny onja mm ambany. bands sy ny famahana ny fampiharana mila ny hakitroky ny hery avo.Ho an'ireo zotra roa ireo dia efa nahazo fitaovana miasa voalohany izahay miaraka amin'ny toetra mampiavaka ny fampisehoana, ary nahita fomba hanatsarana bebe kokoa ny fampandehanana azy ireo izahay. "
Ny fitaovana GaAs/InGaP HBT miasa amin'ny 300mm Si dia naseho ho dingana voalohany amin'ny fampandehanana ireo fitaovana mifototra amin'ny InP.Ny fitaovan'ny fitaovana tsy misy kilema miaraka amin'ny hakitroky ny dislocation 3x106cm-2 ambany dia azo tamin'ny fampiasana ny dingana tokana III-V nano-ridge engineering (NRE) an'ny Imec.Ny fitaovana dia mahavita tsara kokoa noho ny fitaovana fanondroana, miaraka amin'ny GaAs noforonina amin'ny substrate Si miaraka amin'ny sosona buffer relaxed (SRB).Amin'ny dingana manaraka dia hojerena ireo fitaovana miorina amin'ny InP (HBT sy HEMT) avo lenta kokoa.
Ny sary etsy ambony dia mampiseho ny fomba NRE ho an'ny fampidirana hybrid III-V / CMOS amin'ny 300mm Si: (a) nano-trench formation;ny kilema dia voafandrika ao amin'ny faritry ny hady tery;(b) HBT stack fitomboana mampiasa NRE sy (c) samy hafa layout safidy ho an'ny HBT fampidirana fitaovana.
Ankoatr'izay, ny fitaovana mifototra amin'ny GaN/AlGaN mifanaraka amin'ny CMOS amin'ny 200mm Si dia noforonina mampitaha ny maritrano fitaovana telo samihafa - HEMT, MOSFET ary MISHEMT.Naseho fa ny fitaovana MISHEMT dia manoatra noho ireo karazana fitaovana hafa amin'ny resaka scalability ny fitaovana sy ny fampisehoana feo ho an'ny fampandehanana matetika.Ny haavon'ny tampon'ny fT / fmax manodidina ny 50/40 dia azo amin'ny halavan'ny vavahady 300nm, izay mifanaraka amin'ny fitaovana GaN-on-SiC voalaza.Ho fanampin'ny fampitomboana ny halavan'ny vavahady, ny vokatra voalohany miaraka amin'ny AlInN ho fitaovana sakana dia mampiseho ny mety hanatsara bebe kokoa ny fampandehanana, ary noho izany dia mampitombo ny fatran'ny fiasan'ilay fitaovana amin'ireo tarika onja mm ilaina.
Fotoana fandefasana: 23-03-21