写真：IVWorks社のエンジニアが、高均一性かつ高品質なGaNエピタキシャル成長をサポートする、生産規模のハイブリッドMBEシステムに導入するためのプラズマ源の校正を行っている。
韓国大田のIVWorks社独自のreGaN選択的再成長技術を組み込んだ窒化ガリウム（GaN）高電子移動度トランジスタ（HEMT）が、最大発振周波数（f）を達成した世界初のGaNトランジスタとなった。最大700GHzを超える周波数を実現。これは、慶北国立大学電子工学部のキム・デヒョン教授の研究チームが開発した45nm GaN HEMTデバイスによって実証され、6月18日に米国ハワイ州ホノルルで開催された2026 IEEE/JSAP VLSI技術・回路シンポジウムで発表された。
研究チームはゲート長45nmのGaNトランジスタを作製し、記録的なfを達成した。最大742GHzの周波数を達成し、GaNトランジスタ技術におけるRF性能の新たなベンチマークを確立しました。このデバイスは、平均周波数（favg）でも497GHzという記録的な値を達成し、これはGaNトランジスタ技術においてこれまで報告された中で最高の値です。IVWorksは、これらの結果はGaN半導体が超高周波領域においても十分な性能競争力を持ち、将来のサブテラヘルツおよびテラヘルツ電子システムの実現可能なプラットフォームとなり得ることを示しています。
リン化インジウム（InP）ベースのトランジスタは、その優れた電子輸送特性により、長らくサブテラヘルツ周波数領域を支配してきたが、比較的低い耐圧が出力電力とシステムの拡張性を制限している。一方、窒化ガリウム（GaN）は、高い耐圧、高い電力密度、優れた耐熱性という独自の組み合わせを提供し、次世代の高周波・高出力アプリケーションにとって魅力的な候補となっている。しかし、GaNで超高周波性能を実現することは依然として大きな課題であった。これらの制約を克服するため、研究チームは高度な45nmゲートプロセスと最適化されたデバイスアーキテクチャを採用し、高周波性能を最大化した。
重要な実現要因の一つは、IVWorks独自のreGaN選択的再成長技術でした。IVWorksが独自に開発したreGaNは、ソース領域とドレイン領域に高濃度ドープされたn型GaNを選択的に再成長させることで、接触抵抗を大幅に低減します。本研究の共同研究パートナーとして、IVWorksは4インチウェハ全体にわたって優れたプロセス均一性を実証し、卓越した再現性を実現しました。さらに、同社は再成長界面抵抗（R）を低減しました。整数抵抗値は0.027Ω-mmまで上昇し、対応するキャリア濃度で達成可能な理論上の限界に近づいています。
「この研究は、GaN HEMTのRF性能限界を新たなレベルに押し上げ、700GHzを超えるhを持つGaN HEMTの世界初のデモンストレーションを通じて、超高周波アプリケーションにおけるGaN半導体の可能性を示しています」と、キム・デヒョン教授は述べています。「この研究は、産業界の高度なエピタキシャル成長および再成長技術と、大学のデバイスおよび回路研究における専門知識を組み合わせた、産学連携の成功例として特に意義深いものです」と、教授は付け加えています。
「この成果を基盤として、6G通信や先進防衛技術向けのテラヘルツ周波数帯アプリケーションを対象とした次世代GaN電子デバイスの開発をさらに加速させる計画です。」
IVWorks社は、今回の成果は、GaN技術が従来のRFおよびパワーエレクトロニクス分野を超えて、6G通信、先進レーダーシステム、衛星通信、次世代防衛エレクトロニクスといった新たなサブテラヘルツおよびテラヘルツアプリケーションへと拡大していく可能性をさらに強調するものだと述べています。
「reGaNは、大手ファウンドリで既に品質認証を取得し、量産化が決定しているコア技術です」と、IVWorksのCEO、ノ・ヨンギュン氏は述べています。「今回の成果は、当社のハイブリッドMBEベースのreGaNプラットフォームが製造準備が整っているだけでなく、次世代のサブテラヘルツおよびテラヘルツGaNエレクトロニクスの重要な基盤技術であることを証明しています」と付け加え、「IVWorksの技術が世界をリードする研究のマイルストーンに貢献できたことを誇りに思います」と語りました。
投稿日時：2026年7月6日