GaN-HEMT: Greatly improved communication efficiency!
– Developed by Sumitomo Electric. Capable of high-capacity and high-speed communication
ー「GaN transistor」・Crystal curvature evaluation technologyー
Sumitomo Electric Industries:
For high-frequency amplifiers for large-capacity, high-speed communications after 5G,
A GaN transistor was developed.
Increase the amount of data transmission by increasing the output and frequency of transistors in communication equipment.
Developed GaN crystal transistor:
The N polarity of the GaN crystal is
Derived from hafnium (Hf) in the gate insulating film,
Transistor using high heat resistance and high dielectric material.
High output and high frequency with GaN crystal:
Currently, “Ga polarity is common” in GaN crystals.
Attention has been paid to “characteristic improvement by N-polarity” for high output and high frequency.
Characteristics of N-polarity:
N-polarity has a high degree of freedom in element design and can suppress leakage current.
N-polar crystal
Improved growing technology
However, “unevenness due to abnormal growth of N-polar crystals” is likely to occur.
Therefore, “Sumitomo Electric eliminated unevenness by using crystal growth technology.”
gate electrode barrier
Fabrication of gate insulating film
In device design,
Instead of the conventional semiconductor barrier layer,
A high-quality gate insulating film that acts as a barrier for the gate electrode was also required.
gate insulating film
Hf-based high heat resistance and high dielectric materials
In the gate insulating film,
First application of “Hf-based high heat resistance and high dielectric material used in Si transistors”.
As a result,
“N-polar crystal transistor made of high dielectric material” achieves excellent high-frequency characteristics.
new switch
Post-5G: Developing the world’s first GaN-HEMT
-Advancement to realization of next-generation information communication that meets high-output and high-frequency needs-
Sumitomo Electric:
High quality N-polar crystals:
Utilizing crystal growth technology cultivated over many years, we have achieved high-quality N-polar crystals without hillocks.
State-of-the-art Si transistors:
In the gate insulating film,
Hafnium (Hf)-based, highly heat-resistant and high-dielectric materials used in Si transistors are applied.
Achieves high-frequency characteristics:
Completed N-polar crystal transistors using high-dielectric materials.
Achieved good high-frequency characteristics (Fig. 3)
NEDO commissioned projects:
This is the result of the research and development project to strengthen the infrastructure for Japan’s post-5G information communication system.
BCICTS (2022 IEEE BiCMOS and Compound Semiconductor Integrated Circuits and Technology Symposium), to present paper on October 17, 2022.
Sumitomo Electric
https://sumitomoelectric.com/jp/press/2022/10/prs123
GaN-HEMT : Efficacité de communication grandement améliorée !
– Développé par Sumitomo Electric. Capable de communication haute capacité et haute vitesse
ー「Transistor GaN」・Technologie d’évaluation de la courbure du cristalー
Industries électriques de Sumitomo :
Pour les amplificateurs haute fréquence pour les communications à grande capacité et haut débit après la 5G,
Un transistor GaN a été développé.
Augmentez la quantité de transmission de données en augmentant la sortie et la fréquence des transistors dans les équipements de communication.
Transistor à cristal GaN développé :
La polarité N du cristal de GaN est
Dérivé de l’hafnium (Hf) dans le film isolant de grille,
Transistor utilisant une résistance élevée à la chaleur et un matériau diélectrique élevé.
Haut rendement et haute fréquence avec cristal GaN :
Actuellement, “la polarité Ga est courante” dans les cristaux de GaN.
L’attention a été portée sur “l’amélioration caractéristique par la polarité N” pour un rendement élevé et une fréquence élevée.
Caractéristiques de la polarité N :
La polarité N offre un haut degré de liberté dans la conception des éléments et peut supprimer le courant de fuite.
Cristal N-polaire
Technologie de culture améliorée
Cependant, “une irrégularité due à une croissance anormale de cristaux N-polaires” est susceptible de se produire.
Par conséquent, “Sumitomo Electric a éliminé les irrégularités en utilisant la technologie de croissance des cristaux.”
barrière d’électrode de grille
Fabrication de film isolant de portail
Dans la conception d’appareils,
Au lieu de la couche barrière semi-conductrice conventionnelle,
Un film isolant de grille de haute qualité qui agit comme une barrière pour l’électrode de grille était également nécessaire.
film isolant de portail
Haute résistance à la chaleur à base de Hf et matériaux diélectriques élevés
Dans le film isolant de grille,
Première application du “matériau à haute résistance thermique à base de Hf et à haut diélectrique utilisé dans les transistors Si”.
Par conséquent,
“Transistor à cristal N-polaire en matériau diélectrique élevé” atteint d’excellentes caractéristiques haute fréquence.
nouvel interrupteur
Post-5G : développer le premier GaN-HEMT au monde
-Avancement vers la réalisation de la communication d’informations de nouvelle génération qui répond aux besoins à haut rendement et à haute fréquence-
Sumitomo électrique :
Cristaux N-polaires de haute qualité :
En utilisant la technologie de croissance cristalline cultivée depuis de nombreuses années, nous avons obtenu des cristaux N-polaires de haute qualité sans buttes.
Transistors Si à la pointe de la technologie :
Dans le film isolant de grille,
Des matériaux à base d’hafnium (Hf), hautement résistants à la chaleur et hautement diélectriques, utilisés dans les transistors Si sont appliqués.
Atteint des caractéristiques haute fréquence :
Transistors à cristal N-polaire achevés utilisant des matériaux hautement diélectriques.
Atteint de bonnes caractéristiques à haute fréquence (Fig. 3)
Projets commandés par NEDO :
C’est le résultat du projet de recherche et développement visant à renforcer l’infrastructure du système de communication d’informations post-5G du Japon.
BCICTS (2022 IEEE BiCMOS and Compound Semiconductor Integrated Circuits and Technology Symposium), présentera un article le 17 octobre 2022.
Sumitomo Électrique
GaN-HEMT: Stark verbesserte Kommunikationseffizienz!
– Entwickelt von Sumitomo Electric. Fähig zu hoher Kapazität und Hochgeschwindigkeitskommunikation
ー「GaN-Transistor」・Technologie zur Bewertung der Kristallkrümmungー
Sumitomo Electric Industries:
Für Hochfrequenzverstärker für Hochgeschwindigkeitskommunikation mit großer Kapazität nach 5G,
Ein GaN-Transistor wurde entwickelt.
Erhöhen Sie die Menge der Datenübertragung, indem Sie die Leistung und Frequenz von Transistoren in Kommunikationsgeräten erhöhen.
Entwickelter GaN-Kristalltransistor:
Die N-Polarität des GaN-Kristalls ist
Abgeleitet von Hafnium (Hf) im Gate-Isolierfilm,
Transistor mit hoher Hitzebeständigkeit und hochdielektrischem Material.
Hohe Leistung und Hochfrequenz mit GaN-Kristall:
Derzeit ist in GaN-Kristallen “Ga-Polarität üblich”.
Aufmerksamkeit wurde der “charakteristischen Verbesserung durch N-Polarität” für hohe Leistung und hohe Frequenz geschenkt.
Eigenschaften der N-Polarität:
Die N-Polarität hat einen hohen Freiheitsgrad beim Elementdesign und kann Leckströme unterdrücken.
N-polarer Kristall
Verbesserte Anbautechnologie
Es ist jedoch wahrscheinlich, dass eine “Unebenheit aufgrund eines abnormalen Wachstums von N-Polar-Kristallen” auftritt.
Daher „beseitigte Sumitomo Electric Unebenheiten durch den Einsatz von Kristallzüchtungstechnologie.“
Gate-Elektrodenbarriere
Herstellung eines Gate-Isolierfilms
Im Gerätedesign,
Anstelle der herkömmlichen Halbleiter-Sperrschicht
Außerdem war ein hochwertiger Gate-Isolierfilm erforderlich, der als Barriere für die Gate-Elektrode fungiert.
Gate-Isolierfolie
Hochhitzebeständige und hochdielektrische Materialien auf Hf-Basis
In der Gate-Isolierschicht,
Erste Anwendung von “Hf-basiertem Material mit hoher Hitzebeständigkeit und hoher Dielektrizitätskonstante, das in Si-Transistoren verwendet wird”.
Als Ergebnis,
“N-Polar-Kristalltransistor aus hochdielektrischem Material” erzielt hervorragende Hochfrequenzeigenschaften.
neuer Schalter
Post-5G: Entwicklung des weltweit ersten GaN-HEMT
-Fortschritt bei der Realisierung der Informationskommunikation der nächsten Generation, die Anforderungen an hohe Leistung und Hochfrequenz erfüllt-
Sumitomo Elektro:
Hochwertige N-Polar-Kristalle:
Durch den Einsatz einer über viele Jahre kultivierten Kristallzüchtungstechnologie haben wir hochwertige N-Polar-Kristalle ohne Hügelchen erreicht.
Hochmoderne Si-Transistoren:
In der Gate-Isolierschicht,
Auf Hafnium (Hf) basierende, hochhitzebeständige und hochdielektrische Materialien, die in Si-Transistoren verwendet werden, werden verwendet.
Erreicht Hochfrequenzeigenschaften:
Fertige N-Polar-Kristalltransistoren unter Verwendung hochdielektrischer Materialien.
Erzielte gute Hochfrequenzeigenschaften (Abb. 3)
NEDO Auftragsprojekte:
Dies ist das Ergebnis des Forschungs- und Entwicklungsprojekts zur Stärkung der Infrastruktur für Japans Post-5G-Informationskommunikationssystem.
BCICTS (2022 IEEE BiCMOS and Compound Semiconductor Integrated Circuits and Technology Symposium), um am 17. Oktober 2022 einen Vortrag zu halten.
Sumitomo Electric