Imec, lembaga riset dan inovasi global di bidang nanoelektronika dan teknologi digital, resmi mengumumkan peluncuran program terbuka 300 mm gallium-nitride (GaN) untuk pengembangan perangkat daya canggih bertegangan rendah dan tinggi.
Program ini juga mengumumkan kemitraan awal dengan AIXTRON, GlobalFoundries, KLA Corporation, Synopsys, dan Veeco sebagai mitra industri utama.
Inisiatif baru ini merupakan bagian dari Industrial Affiliation Program (IIAP) Imec di bidang elektronik daya berbasis GaN. Tujuannya adalah untuk mengembangkan proses epitaksi GaN 300 mm, serta alur proses HEMT (High Electron Mobility Transistor) untuk berbagai aplikasi daya.
⚡ Fokus pada Efisiensi dan Skala Produksi
Dengan beralih ke substrat 300 mm, Imec menargetkan dua manfaat utama:
- Penurunan biaya produksi perangkat GaN melalui peningkatan efisiensi manufaktur.
- Kemampuan mengembangkan perangkat daya generasi baru, seperti konverter point-of-load bertegangan rendah untuk CPU dan GPU.
GaN telah membuktikan potensinya melalui charger cepat berbasis GaN yang kini semakin populer di pasaran.
Dukungan riset berkelanjutan pada pertumbuhan epi GaN, manufaktur IC dan perangkat GaN, serta optimalisasi sistem menjadikan teknologi ini kunci untuk menghadirkan solusi elektronik daya yang lebih kecil, ringan, dan efisien dibandingkan solusi berbasis silikon.
🌍 Aplikasi Luas dan Dampak Global
Teknologi GaN 300 mm diharapkan akan digunakan dalam:
- On-board charger dan DC/DC converter untuk kendaraan listrik,
- Inverter panel surya,
- Sistem distribusi daya untuk pusat data AI dan telekomunikasi.
Dengan efisiensi tinggi dan konsumsi daya rendah, GaN menjadi komponen penting dalam mendorong dekarbonisasi, elektrifikasi, dan digitalisasi industri global.
🧪 Langkah Menuju Produksi 300 mm
Menurut Stefaan Decoutere, Fellow dan Program Director GaN Power Electronics di Imec:
“Transisi ke wafer 300 mm tidak hanya meningkatkan skala produksi, tetapi juga membuka peluang untuk perangkat daya GaN yang lebih maju. Teknologi GaN kami yang kompatibel dengan CMOS kini dapat memanfaatkan peralatan 300 mm terbaru untuk mengembangkan perangkat daya berperforma tinggi.”
Tahapan pengembangan meliputi:
- Platform teknologi HEMT p-GaN lateral untuk aplikasi tegangan rendah (100V ke atas) dengan substrat 300 mm Si(111).
- Pengembangan modul proses seperti p-GaN etching dan pembentukan kontak ohmik.
- Aplikasi tegangan tinggi (≥650V) akan menggunakan substrat QST® 300 mm (berbasis AlN core) untuk kekuatan mekanik dan kestabilan wafer yang lebih baik.
🧩 Menuju Ekosistem GaN Terpadu
Imec menegaskan pentingnya membangun ekosistem 300 mm yang kuat untuk mendorong inovasi terpadu, dari pertumbuhan GaN hingga integrasi proses dan solusi kemasan.
“Keberhasilan GaN 300 mm bergantung pada kolaborasi erat antara desain, epitaksi, integrasi proses, dan aplikasi,” tambah Decoutere.
Imec menargetkan instalasi penuh fasilitas 300 mm di cleanroom mereka pada akhir 2025, menandai tonggak penting dalam pengembangan teknologi daya efisien generasi mendatang.
Sumber: Imec