Intel Foundry Services vừa giới thiệu một bước tiến đáng chú ý khi phát triển thành công chiplet gallium nitride (GaN) mỏng nhất từng được công bố. Với độ dày nền silicon chỉ 19 micromet, con chip này mỏng hơn đáng kể so với các thiết kế truyền thống, tiệm cận mức chỉ bằng 1/5 sợi tóc người.

Sản phẩm được chế tạo trên nền wafer GaN-on-silicon 300 mm, kết hợp với quy trình cắt và làm mỏng độc quyền của Intel. Công nghệ này cho phép tạo ra cấu trúc siêu mỏng nhưng vẫn duy trì độ bền cơ học và độ ổn định khi vận hành, một yếu tố then chốt trong các ứng dụng công suất cao.

Điểm đột phá lớn nhất nằm ở việc tích hợp trực tiếp transistor GaN với mạch logic số trên cùng một chip. Đây là lần đầu tiên hai thành phần này được kết hợp theo dạng đơn khối, cho phép đưa các chức năng xử lý vào ngay trong chip nguồn. Nhờ đó, hệ thống không còn phụ thuộc vào các chip bổ trợ bên ngoài, giúp đơn giản hóa thiết kế và giảm hao hụt năng lượng trong quá trình truyền dẫn.

Về hiệu năng, chiplet GaN này có thể hoạt động ở mức điện áp lên tới 78 V và đạt tần số cắt vượt 300 GHz, đáp ứng tốt các yêu cầu khắt khe của những ứng dụng truyền thông tần số cao. Hệ thống logic tích hợp cũng cho thấy độ ổn định cao, với tốc độ chuyển mạch cực nhanh và hiệu suất đồng đều trên toàn bộ wafer, mở ra khả năng sản xuất hàng loạt trong tương lai.

Ngoài ra, công nghệ này đã vượt qua nhiều bài kiểm tra độ bền tiêu chuẩn trong ngành, chứng minh khả năng vận hành trong môi trường nhiệt độ và điện áp cao, đáp ứng điều kiện triển khai thương mại.

Trong bối cảnh vật liệu silicon truyền thống đang dần đạt đến giới hạn về hiệu năng, GaN nổi lên như một giải pháp thay thế đầy tiềm năng. Với đặc tính vùng cấm rộng, GaN cho phép đạt mật độ công suất cao hơn, chuyển mạch nhanh hơn và giảm tiêu thụ năng lượng.

Đáng chú ý, việc áp dụng quy trình sản xuất trên wafer 300 mm giúp giải pháp của Intel tương thích với hệ sinh thái sản xuất hiện tại. Điều này không chỉ giúp tối ưu chi phí mà còn tạo điều kiện để công nghệ nhanh chóng được triển khai ở quy mô công nghiệp.