ミリ波向け高耐圧・高出力GaN-HEMT(化合物半導体IC及び超高速・超高周波デバイス/一般)

概要

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ミリ波(W帯)増幅器向けGaN高移動度トランジスタ(GaN-HEMT)の3端子耐圧向上技術について報告する。GaN-HEMTは、ミリ波帯高出力増幅器向けデバイスとして優れたパフォーマンスが期待されている。これまで、高出力ミリ波帯増幅器に関する多くの研究成果が報告されているが、高出力ミリ波増幅器を実現するにはゲート電極長0.1μm以下のデバイスにおいても3端子ピンチオフ電流すなわちドレインリーク電流I_<off>を10^<-6>A/mm以下に低減する必要がある。本研究では、ドレインリーク電流I_<off>を10^<-6>A/mmに低減するために、GaN-HEMTエピ構造の最適化を行った。最適化されたGaN-HEMTエピ構造を用いた0.1μmゲートGaN-HEMTでは、200GHzを超える高いf_<max>と10^<-6>A/mm(V_<ds>=30V)I_<off>を両立することに成功した。これによりデバイスの高電圧動作が可能になり、0.77W/mmの出力特性を実現した。
社団法人電子情報通信学会の論文
2009-01-07