9 июня компания Win Semiconductors Corporation, чистое полупроводниковое литейное предприятие из китайского Тайваня, объявила о подтверждении работоспособности своего процесса NP12-0B при напряжении 40 В. Данный процесс представляет собой технологию GaN-on-SiC (нитрид галлия на карбиде кремния) с длиной затвора 0,12 мкм, предназначенную для радиочастотных фронтальных приложений, таких как усилители мощности, T/R-переключатели и однокристальные фронтальные ММИС. Он позволяет повысить надежность устройств в условиях импульсов высокого сжатия и непрерывной волны.
Ключевое изменение в NP12-0B заключается в сочетании усовершенствованной структуры транзисторов с возможностью работы при более высоком напряжении. Для высокочастотной связи, спутниковых линий и радиолокационных систем радиочастотный фронт требует не только более высокой выходной мощности, но и стабильности в условиях сложной нагрузки, глубокого насыщения и работы с высоким сжатием. Технология GaN-on-SiC обладает высокой плотностью мощности и хорошими теплоотводящими свойствами, что делает ее подходящей для мощных микроволновых и миллиметровых устройств. После подтверждения работоспособности при 40 В компания Win Semiconductors может предоставить клиентам более широкое пространство для проектирования радиочастотных фронтальных модулей, позволяя достичь более высокой степени интеграции усилителей мощности, приемопередающих переключателей и малошумящих фронтальных каскадов на одной технологической платформе.
Данная технологическая платформа также предоставляет ряд показателей производительности. При 18 ГГц и 40 В выходной транзистор, оптимизированный для максимальной мощности, может обеспечить насыщенную выходную мощность 7,9 Вт/мм, коэффициент усиления 13,3 дБ и коэффициент полезного действия по добавленной мощности 42%; при оптимизации для более высокого КПД по добавленной мощности тот же силовой элемент может обеспечить насыщенную выходную мощность 6,1 Вт/мм, коэффициент усиления 14,6 дБ и КПД по добавленной мощности 55%. В конфигурации переключателя вносимые потери общего затворного устройства составляют менее 0,4 дБ, выдерживаемая мощность превышает 42 дБм, а скорость переключения при управляющем напряжении 40 В составляет менее 20 нс.
Такой прогресс в технологии имеет сильное ориентирующее значение для полупроводниковой промышленности на сложных соединениях. С непрерывным развитием 5G-A, спутниковой связи, фазированных антенных решеток, терминалов низкоорбитальных спутников и высокочастотной беспроводной инфраструктуры радиочастотный фронт одновременно сталкивается с требованиями высокой выходной мощности, высокого КПД, миниатюризации и высокой надежности. Повышения производительности отдельных устройств уже недостаточно для удовлетворения потребностей системного проектирования. Литейным предприятиям необходимо на уровне технологической платформы обеспечивать комбинацию возможностей по мощности, КПД, переключению, малошумности и надежности корпусирования. После подтверждения работоспособности NP12-0B при 40 В он может помочь клиентам разрабатывать более компактные фронтальные модули, уменьшать количество дискретных компонентов, повышать уровень системной интеграции и обеспечивать основу для чипов с более высокой плотностью мощности для сетей беспроводного доступа следующего поколения, спутниковой связи и радиолокационного оборудования.
Ранее компания Win Semiconductors уже перевела платформу NP12-0B на стадию производства и предложила опцию повышенной устойчивости к влажности для удовлетворения требований к надежности при влажности в пластиковых корпусах. Набор средств проектирования (PDK) для 40 В, предназначенный для проектирования усилителей мощности, переключателей и малошумящих усилителей, будет доступен для загрузки клиентам во втором квартале 2026 года. Последующие этапы включают завершение клиентами проектирования продуктов на основе новой версии PDK, верификацию образцов и внедрение модулей, а также фактический темп внедрения данного процесса в инфраструктуре связи, спутниковой связи и радиолокационных фронтальных каскадах. При успешной верификации со стороны соответствующих клиентов Win Semiconductors продолжит расширять свое технологическое присутствие на рынке мощных радиочастотных GaN-литейных услуг.