Imagen: Un ingeniero de IVWorks calibra una fuente de plasma para su uso en un sistema MBE híbrido a escala de producción, que permite un crecimiento epitaxial de GaN de alta uniformidad y calidad.
Un transistor de alta movilidad de electrones (HEMT) de nitruro de galio (GaN) que incorpora la tecnología patentada de recrecimiento selectivo reGaN de IVWorks Co Ltd de Daejeon, Corea del Sur, se ha convertido en el primer transistor de GaN del mundo en alcanzar una frecuencia de oscilación máxima (fmáximo) superando los 700 GHz. Esto se demostró mediante un dispositivo HEMT de GaN de 45 nm desarrollado por el equipo de investigación del profesor Dae-hyun Kim en la Escuela de Ingeniería Electrónica de la Universidad Nacional de Kyungpook y se presentó el 18 de junio en el Simposio IEEE/JSAP 2026 sobre Tecnología y Circuitos VLSI en Honolulu, Hawái, EE. UU.
El equipo de investigación fabricó un transistor de GaN con una longitud de puerta de 45 nm y logró un récord de fmáximode 742 GHz, estableciendo un nuevo referente en rendimiento de RF para la tecnología de transistores de GaN. El dispositivo también alcanzó una frecuencia media récord (favg) de 497 GHz, el valor más alto registrado hasta la fecha para cualquier tecnología de transistores de GaN. Estos resultados demuestran que los semiconductores de GaN poseen un rendimiento competitivo suficiente incluso en el régimen de ultra alta frecuencia y pueden servir como plataforma viable para futuros sistemas electrónicos de sub-terahercios y terahercios, afirma IVWorks.
Si bien los transistores basados en fosfuro de indio (InP) han dominado durante mucho tiempo el régimen de frecuencias subterahertz gracias a sus excepcionales propiedades de transporte de electrones, su voltaje de ruptura relativamente bajo limita la potencia de salida y la escalabilidad del sistema. En contraste, el GaN ofrece una combinación única de alto campo eléctrico de ruptura, alta densidad de potencia y excelente robustez térmica, lo que lo convierte en un candidato atractivo para las aplicaciones de alta frecuencia y alta potencia de próxima generación. Sin embargo, lograr un rendimiento de ultra alta frecuencia con GaN ha seguido siendo un desafío importante. Para superar estas limitaciones, el equipo de investigación empleó un proceso de puerta avanzado de 45 nm y optimizó la arquitectura del dispositivo para maximizar el rendimiento de alta frecuencia.
Un factor clave fue la tecnología patentada de re-crecimiento selectivo reGaN de IVWorks. Desarrollada exclusivamente por IVWorks, reGaN re-crece selectivamente GaN de tipo n fuertemente dopado en las regiones de fuente y drenaje, reduciendo significativamente la resistencia de contacto. Como socio de investigación en este estudio, IVWorks demostró lo que se afirma que es una excelente uniformidad del proceso en toda la oblea de 4 pulgadas y logró una reproducibilidad excepcional. Además, la empresa redujo la resistencia de la interfaz de re-crecimiento (Rentero) a 0,027 Ω-mm, aproximándose al límite teórico alcanzable a la concentración de portadores correspondiente.
«Esta investigación lleva los límites del rendimiento de radiofrecuencia de los HEMT de GaN a un nuevo nivel y demuestra el potencial de los semiconductores de GaN para aplicaciones de ultra alta frecuencia mediante la primera demostración mundial de un HEMT de GaN con una hercio superior a 700 GHz», afirma el profesor Dae-hyun Kim. «El estudio es particularmente significativo como un ejemplo exitoso de colaboración entre la industria y la academia, que combina tecnologías avanzadas de crecimiento y recristalización epitaxial de la industria con la experiencia de la universidad en investigación de dispositivos y circuitos», añade.
“Partiendo de este logro, planeamos acelerar aún más el desarrollo de dispositivos electrónicos de GaN de próxima generación destinados a aplicaciones de frecuencia de terahercios para comunicaciones 6G y tecnologías de defensa avanzadas.”
IVWorks afirma que este logro subraya aún más el creciente potencial de la tecnología GaN para expandirse más allá de la electrónica de potencia y de radiofrecuencia tradicional hacia aplicaciones emergentes de subterahercios y terahercios, incluidas las comunicaciones 6G, los sistemas de radar avanzados, las comunicaciones por satélite y la electrónica de defensa de próxima generación.
«reGaN es una tecnología fundamental que ya ha superado la prueba de calidad en una importante fundición y se ha adoptado para la producción en masa», afirma Young-kyun Noh, CEO de IVWorks. «Este logro demuestra que nuestra plataforma reGaN basada en MBE híbrida no solo está lista para la fabricación, sino que también es una tecnología clave para el desarrollo de la electrónica GaN de próxima generación en las bandas de subterahercios y terahercios», añade. «Nos enorgullece ver cómo la tecnología de IVWorks contribuye a un hito de investigación líder a nivel mundial».
Fecha de publicación: 6 de julio de 2026