Imec, ਬੈਲਜੀਅਨ ਖੋਜ ਅਤੇ ਨਵੀਨਤਾ ਹੱਬ, ਨੇ 300mm Si 'ਤੇ ਪਹਿਲੇ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ GaAs-ਅਧਾਰਿਤ ਹੈਟਰੋਜੰਕਸ਼ਨ ਬਾਈਪੋਲਰ ਟਰਾਂਜ਼ਿਸਟਰ (HBT) ਯੰਤਰ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੇ ਹਨ, ਅਤੇ MM-ਵੇਵ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਲਈ 200mm Si 'ਤੇ CMOS-ਅਨੁਕੂਲ GaN-ਅਧਾਰਿਤ ਯੰਤਰ ਪੇਸ਼ ਕੀਤੇ ਹਨ।
ਨਤੀਜੇ 5G ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਤੋਂ ਪਰੇ RF ਫਰੰਟ-ਐਂਡ ਮੋਡੀਊਲ ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਉਣ ਲਈ CMOS-ਅਨੁਕੂਲ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ III-V-on-Si ਅਤੇ GaN-on-Si ਦੋਵਾਂ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ।ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਪਿਛਲੇ ਸਾਲ ਦੀ IEDM ਕਾਨਫਰੰਸ (ਦਸੰਬਰ 2019, ਸੈਨ ਫਰਾਂਸਿਸਕੋ) ਵਿੱਚ ਪੇਸ਼ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ ਅਤੇ IEEE CCNC (10-13 ਜਨਵਰੀ 2020, ਲਾਸ ਵੇਗਾਸ) ਵਿਖੇ ਬ੍ਰੌਡਬੈਂਡ ਤੋਂ ਪਰੇ ਉਪਭੋਗਤਾ ਸੰਚਾਰ ਬਾਰੇ Imec ਦੇ ਮਾਈਕਲ ਪੀਟਰਸ ਦੀ ਇੱਕ ਮੁੱਖ ਪੇਸ਼ਕਾਰੀ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਜਾਵੇਗਾ।
ਵਾਇਰਲੈੱਸ ਸੰਚਾਰ ਵਿੱਚ, ਅਗਲੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ 5G ਦੇ ਨਾਲ, ਉੱਚ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਵੱਲ ਇੱਕ ਧੱਕਾ ਹੈ, ਭੀੜ ਵਾਲੇ ਸਬ-6GHz ਬੈਂਡਾਂ ਤੋਂ mm-ਵੇਵ ਬੈਂਡਾਂ (ਅਤੇ ਉਸ ਤੋਂ ਅੱਗੇ) ਵੱਲ ਵਧਣਾ।ਇਹਨਾਂ mm-ਵੇਵ ਬੈਂਡਾਂ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤ ਦਾ ਸਮੁੱਚੇ 5G ਨੈੱਟਵਰਕ ਬੁਨਿਆਦੀ ਢਾਂਚੇ ਅਤੇ ਮੋਬਾਈਲ ਉਪਕਰਣਾਂ 'ਤੇ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪੈਂਦਾ ਹੈ।ਮੋਬਾਈਲ ਸੇਵਾਵਾਂ ਅਤੇ ਫਿਕਸਡ ਵਾਇਰਲੈੱਸ ਐਕਸੈਸ (FWA) ਲਈ, ਇਹ ਵਧਦੇ ਹੋਏ ਗੁੰਝਲਦਾਰ ਫਰੰਟ-ਐਂਡ ਮੋਡੀਊਲ ਵਿੱਚ ਅਨੁਵਾਦ ਕਰਦਾ ਹੈ ਜੋ ਐਂਟੀਨਾ ਨੂੰ ਅਤੇ ਇਸ ਤੋਂ ਸਿਗਨਲ ਭੇਜਦੇ ਹਨ।
mm-ਵੇਵ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ 'ਤੇ ਕੰਮ ਕਰਨ ਦੇ ਯੋਗ ਹੋਣ ਲਈ, RF ਫਰੰਟ-ਐਂਡ ਮੋਡੀਊਲ ਨੂੰ ਉੱਚ ਆਉਟਪੁੱਟ ਪਾਵਰ ਦੇ ਨਾਲ ਹਾਈ ਸਪੀਡ (10Gbps ਅਤੇ ਇਸ ਤੋਂ ਵੱਧ ਦੀ ਡਾਟਾ-ਦਰਾਂ ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਉਣਾ) ਨੂੰ ਜੋੜਨਾ ਹੋਵੇਗਾ।ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਮੋਬਾਈਲ ਹੈਂਡਸੈੱਟਾਂ ਵਿੱਚ ਉਹਨਾਂ ਦਾ ਲਾਗੂ ਕਰਨਾ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਫਾਰਮ ਫੈਕਟਰ ਅਤੇ ਪਾਵਰ ਕੁਸ਼ਲਤਾ 'ਤੇ ਉੱਚ ਮੰਗਾਂ ਰੱਖਦਾ ਹੈ।5G ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਇਹ ਲੋੜਾਂ ਅੱਜ ਦੇ ਸਭ ਤੋਂ ਉੱਨਤ RF ਫਰੰਟ-ਐਂਡ ਮੋਡੀਊਲਾਂ ਨਾਲ ਪ੍ਰਾਪਤ ਨਹੀਂ ਕੀਤੀਆਂ ਜਾ ਸਕਦੀਆਂ ਹਨ ਜੋ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪਾਵਰ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਲਈ GaAs-ਅਧਾਰਿਤ HBTs - ਛੋਟੇ ਅਤੇ ਮਹਿੰਗੇ GaAs ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ 'ਤੇ ਉਗਾਈਆਂ ਗਈਆਂ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਕਨਾਲੋਜੀਆਂ 'ਤੇ ਨਿਰਭਰ ਕਰਦੇ ਹਨ।
"5G ਤੋਂ ਅੱਗੇ ਅਗਲੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦੇ RF ਫਰੰਟ-ਐਂਡ ਮੋਡੀਊਲ ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਉਣ ਲਈ, Imec CMOS-ਅਨੁਕੂਲ III-V-on-Si ਤਕਨਾਲੋਜੀ ਦੀ ਪੜਚੋਲ ਕਰਦਾ ਹੈ", Imec ਦੇ ਪ੍ਰੋਗਰਾਮ ਡਾਇਰੈਕਟਰ, ਨਦੀਨ ਕੋਲਾਰਟ ਨੇ ਕਿਹਾ।“Imec ਹੋਰ CMOS-ਅਧਾਰਿਤ ਸਰਕਟਾਂ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਕੰਟਰੋਲ ਸਰਕਟਰੀ ਜਾਂ ਟ੍ਰਾਂਸਸੀਵਰ ਤਕਨਾਲੋਜੀ) ਦੇ ਨਾਲ ਫਰੰਟ-ਐਂਡ ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ (ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਪਾਵਰ ਐਂਪਲੀਫਾਇਰ ਅਤੇ ਸਵਿੱਚ) ਦੇ ਸਹਿ-ਏਕੀਕਰਣ ਦੀ ਖੋਜ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਕਿ ਲਾਗਤ ਅਤੇ ਫਾਰਮ ਫੈਕਟਰ ਨੂੰ ਘੱਟ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕੇ, ਅਤੇ ਨਵੇਂ ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ ਸਰਕਟ ਟੋਪੋਲੋਜੀ ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਇਆ ਜਾ ਸਕੇ। ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਅਤੇ ਕੁਸ਼ਲਤਾ ਨੂੰ ਸੰਬੋਧਿਤ ਕਰਨ ਲਈ.Imec ਦੋ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਰੂਟਾਂ ਦੀ ਪੜਚੋਲ ਕਰ ਰਿਹਾ ਹੈ: (1) Si 'ਤੇ InP, 100GHz (ਭਵਿੱਖ ਦੇ 6G ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ) ਤੋਂ ਉੱਪਰ mm-ਵੇਵ ਅਤੇ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਨੂੰ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਬਣਾਉਣਾ ਅਤੇ (2) Si 'ਤੇ GaN-ਅਧਾਰਿਤ ਡਿਵਾਈਸਾਂ, ਹੇਠਲੇ mm-ਵੇਵ ਨੂੰ ਨਿਸ਼ਾਨਾ ਬਣਾਉਣਾ (ਪਹਿਲੇ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚ) ਉੱਚ ਪਾਵਰ ਘਣਤਾ ਦੀ ਲੋੜ ਵਿੱਚ ਬੈਂਡ ਅਤੇ ਐਡਰੈਸਿੰਗ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ।ਦੋਵਾਂ ਰੂਟਾਂ ਲਈ, ਅਸੀਂ ਹੁਣ ਸ਼ਾਨਦਾਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਵਾਲੇ ਪਹਿਲੇ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਯੰਤਰਾਂ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਹੈ, ਅਤੇ ਅਸੀਂ ਉਹਨਾਂ ਦੀ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਨੂੰ ਹੋਰ ਵਧਾਉਣ ਦੇ ਤਰੀਕਿਆਂ ਦੀ ਪਛਾਣ ਕੀਤੀ ਹੈ।"
300mm Si 'ਤੇ ਉੱਗਦੇ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ GaAs/InGaP HBT ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਨੂੰ InP-ਅਧਾਰਿਤ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਉਣ ਵੱਲ ਪਹਿਲੇ ਕਦਮ ਵਜੋਂ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।Imec ਦੀ ਵਿਲੱਖਣ III-V ਨੈਨੋ-ਰਿੱਜ ਇੰਜੀਨੀਅਰਿੰਗ (NRE) ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ 3x106cm-2 ਥ੍ਰੈਡਿੰਗ ਡਿਸਲੋਕੇਸ਼ਨ ਘਣਤਾ ਦੇ ਨਾਲ ਇੱਕ ਨੁਕਸ-ਮੁਕਤ ਡਿਵਾਈਸ ਸਟੈਕ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ।ਸਟ੍ਰੇਨ ਰਿਲੈਕਸਡ ਬਫਰ (SRB) ਲੇਅਰਾਂ ਦੇ ਨਾਲ Si ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ 'ਤੇ ਫੈਬਰੀਕੇਟ ਕੀਤੇ GaAs ਦੇ ਨਾਲ, ਉਪਕਰਣ ਸੰਦਰਭ ਉਪਕਰਣਾਂ ਨਾਲੋਂ ਕਾਫ਼ੀ ਵਧੀਆ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਕਰਦੇ ਹਨ।ਅਗਲੇ ਕਦਮ ਵਿੱਚ, ਉੱਚ-ਗਤੀਸ਼ੀਲਤਾ InP-ਅਧਾਰਿਤ ਡਿਵਾਈਸਾਂ (HBT ਅਤੇ HEMT) ਦੀ ਖੋਜ ਕੀਤੀ ਜਾਵੇਗੀ।
ਉਪਰੋਕਤ ਚਿੱਤਰ 300mm Si 'ਤੇ ਹਾਈਬ੍ਰਿਡ III-V/CMOS ਏਕੀਕਰਣ ਲਈ NRE ਪਹੁੰਚ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ: (a) ਨੈਨੋ-ਟੈਂਚ ਗਠਨ;ਨੁਕਸ ਤੰਗ ਖਾਈ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਫਸੇ ਹੋਏ ਹਨ;(b) NRE ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ HBT ਸਟੈਕ ਵਾਧਾ ਅਤੇ (c) HBT ਡਿਵਾਈਸ ਏਕੀਕਰਣ ਲਈ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਲੇਆਉਟ ਵਿਕਲਪ।
ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, 200mm Si 'ਤੇ CMOS-ਅਨੁਕੂਲ GaN/AlGaN-ਅਧਾਰਿਤ ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਨੂੰ ਤਿੰਨ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਡਿਵਾਈਸ ਆਰਕੀਟੈਕਚਰ - HEMTs, MOSFETs ਅਤੇ MISHEMTs ਦੀ ਤੁਲਨਾ ਕਰਦੇ ਹੋਏ ਬਣਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ।ਇਹ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਸੀ ਕਿ MISHEMT ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਉੱਚ-ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਓਪਰੇਸ਼ਨ ਲਈ ਡਿਵਾਈਸ ਸਕੇਲੇਬਿਲਟੀ ਅਤੇ ਸ਼ੋਰ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਦੇ ਮਾਮਲੇ ਵਿੱਚ ਹੋਰ ਡਿਵਾਈਸ ਕਿਸਮਾਂ ਨੂੰ ਪਛਾੜਦੀਆਂ ਹਨ।300nm ਗੇਟ ਲੰਬਾਈ ਲਈ 50/40 ਦੇ ਆਲੇ-ਦੁਆਲੇ fT/fmax ਦੀ ਪੀਕ ਕੱਟ-ਆਫ ਫ੍ਰੀਕੁਐਂਸੀ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ, ਜੋ ਕਿ ਰਿਪੋਰਟ ਕੀਤੀ ਗਈ GaN-on-SiC ਡਿਵਾਈਸਾਂ ਦੇ ਨਾਲ ਮੇਲ ਖਾਂਦੀ ਹੈ।ਅੱਗੇ ਗੇਟ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਸਕੇਲਿੰਗ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਬੈਰੀਅਰ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਤੌਰ 'ਤੇ AlInN ਦੇ ਨਾਲ ਪਹਿਲੇ ਨਤੀਜੇ ਪ੍ਰਦਰਸ਼ਨ ਨੂੰ ਹੋਰ ਬਿਹਤਰ ਬਣਾਉਣ ਦੀ ਸੰਭਾਵਨਾ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦੇ ਹਨ, ਅਤੇ ਇਸਲਈ, ਡਿਵਾਈਸ ਦੀ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਨੂੰ ਲੋੜੀਂਦੇ mm-ਵੇਵ ਬੈਂਡਾਂ ਤੱਕ ਵਧਾਉਂਦੇ ਹਨ।
ਪੋਸਟ ਟਾਈਮ: 23-03-21