Imec, setsi sa lipatlisiso le boqapi ba Belgian, se hlahisitse lisebelisoa tsa pele tse sebetsang tsa GaAs-based heterojunction bipolar transistor (HBT) ho 300mm Si, le lisebelisoa tse thehiloeng ho GaN tse lumellanang le CMOS ho 200mm Si bakeng sa lits'ebetso tsa wave wave.
Liphetho li bonts'a bokhoni ba III-V-on-Si le GaN-on-Si e le litheknoloji tse tsamaellanang le CMOS bakeng sa ho nolofalletsa li-module tsa RF tsa ho qetela bakeng sa lits'ebetso tse fetang 5G.Li hlahisitsoe kopanong ea IEDM ea selemo se fetileng (Dec 2019, San Francisco) mme li tla hlahisoa tlhahisong ea sehlooho ea Imec's Michael Peeters mabapi le puisano ea bareki ntle le Broadband ho IEEE CCNC (10-13 Jan 2020, Las Vegas).
Puisanong e se nang mohala, e nang le 5G e le moloko o latelang, ho na le ts'ebetso e lebisang ho maqhubu a phahameng a ts'ebetso, ho tloha ho lihlopha tse petelitsoeng tsa sub-6GHz ho leba ho lihlopha tsa mm-wave (le ho feta).Ho hlahisoa ha lihlopha tsena tsa mm-wave ho na le phello e kholo ho kakaretso ea marang-rang a 5G le lisebelisoa tsa mohala.Bakeng sa lits'ebeletso tsa mehala le Fixed Wireless Access (FWA), sena se fetolela li-module tse ntseng li tsoela pele tse rarahaneng tse romellang lets'oao ho ea le ho tsoa ho antenna.
E le hore u tsebe ho sebetsa ka maqhubu a li-mm-wave, li-module tsa RF tse ka pele li tla tlameha ho kopanya lebelo le phahameng (ho nolofalletsa litekanyetso tsa data tsa 10Gbps le ho feta) ka matla a phahameng a tlhahiso.Ntle le moo, ts'ebetsong ea bona ho li-handsets tsa mehala e beha litlhoko tse phahameng molemong oa sebopeho sa bona le ts'ebetso ea matla.Ka ntle ho 5G, litlhoko tsena li ke ke tsa hlola li finyelloa ka li-module tsa morao-rao tsa RF tse tsoetseng pele ka ho fetesisa tseo ka tloaelo li itšetlehileng ka mefuta e fapaneng ea mahlale a fapaneng har'a tse ling li-HBT tse thehiloeng ho GaAs bakeng sa liamplifiers - tse lenngoeng ka li-substrates tse nyane le tse turang tsa GaAs.
"Ho nolofalletsa li-module tsa RF tsa moloko o latelang ho feta 5G, Imec e hlahloba theknoloji e lumellanang le CMOS ea III-V-on-Si", ho bolela Nadine Collaert, motsamaisi oa lenaneo ho Imec."Imec e shebana le kopanyo ea likarolo tse ka pele (tse kang li-amplifiers le li-switches) le li-circuits tse ling tse thehiloeng ho CMOS (tse kang tsamaiso ea potoloho kapa theknoloji ea transceiver), ho fokotsa litšenyehelo le mokhoa oa ho etsa lintho, le ho nolofalletsa li-topologies tse ncha tsa potoloho. ho sebetsana le tshebetso le bokgabane.Imec e ntse e hlahloba litsela tse peli tse fapaneng: (1) InP ho Si, e shebileng mm-wave le maqhubu a ka holimo ho 100GHz (lisebelisoa tsa 6G tsa nakong e tlang) le (2) lisebelisoa tse thehiloeng ho GaN ho Si, tse lebisang (karolong ea pele) leqhubu le tlaase la mm. lihlopha le ho sebetsana le lits'ebetso tse hlokang matla a mangata a matla.Bakeng sa litsela tsena ka bobeli, re se re fumane lisebelisoa tsa pele tse sebetsang tse nang le litšobotsi tse ts'episang tsa ts'ebetso, 'me re khethile mekhoa ea ho ntlafatsa maqhubu a ts'ebetso ea bona. ”
Lisebelisoa tsa Functional GaAs/InGaP HBT tse hōlileng ka 300mm Si li bontšitsoe e le mohato oa pele oa ho nolofalletsa lisebelisoa tse thehiloeng ho InP.Sekepe sa sesebelisoa se se nang sekoli se ka tlase ho 3x106cm-2 se fumanwa ka ho sebedisa tshebediso ya Imec ya III-V nano-ridge engineering (NRE).Lisebelisoa li sebetsa hantle haholo ho feta lisebelisoa tsa litšupiso, tse nang le li-GaAs tse entsoeng ho li-substrates tsa Si tse nang le likarolo tsa strain relaxed buffer (SRB).Mohato o latelang, lisebelisoa tse thehiloeng ho InP-based (HBT le HEMT) li tla hlahlojoa.
Setšoantšo se ka holimo se bontša mokhoa oa NRE bakeng sa ho kopanya ha motsoako oa III-V / CMOS ho 300mm Si: (a) sebopeho sa nano-trench;likoli li qabeletsoe sebakeng se moqotetsane sa foro;(b) Ho hola ha stack ea HBT ho sebelisa NRE le (c) likhetho tse fapaneng tsa sebopeho bakeng sa ho kopanya lisebelisoa tsa HBT.
Ho feta moo, lisebelisoa tse thehiloeng ho GaN/AlGaN tse tsamaellanang le CMOS ho 200mm Si li entsoe ha ho bapisoa meralo e meraro e fapaneng ea lisebelisoa - HEMTs, MOSFETs le MISHEMTs.Ho ile ha bontšoa hore lisebelisoa tsa MISHEMT li feta mefuta e meng ea lisebelisoa ho latela lisebelisoa tsa scalability le ts'ebetso ea lerata bakeng sa ts'ebetso e phahameng ea maqhubu.Maqhubu a tlhōrō a khaotsoeng ea fT/fmax a pota-potileng 50/40 a fumanoe bakeng sa bolelele ba liheke tsa 300nm, tse tsamaellanang le lisebelisoa tse tlalehiloeng tsa GaN-on-SiC.Ntle le ho eketsa bolelele ba heke, liphetho tsa pele tse nang le AlInN e le sesebelisoa sa thibelo li bonts'a monyetla oa ho ntlafatsa ts'ebetso, ka hona, ho eketsa maqhubu a ts'ebetso ea sesebelisoa ho lihlopha tse hlokahalang tsa mm-wave.
Nako ea poso: 23-03-21