ミリ波高出力GaN-HEMT(窒化物及び混晶半導体デバイス)

概要

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GaN高電子移動度トランジスタ(GaN-HEMT)は、高出力・高効率ミリ波増幅器向けデバイスとして期待されている。これまで、我々は1×<10>^^^<-6>A/mm以下の低いピンチオフ電流、100V以上のオフ耐圧そして50V以上のオン耐圧を実現してきた。これらの優れた電気特性は、ミリ波増幅器の高効率・高出力動作に不可欠なものである。ところが、微細ゲート電極を有するGaN-HEMTで特に顕著な電流コラプス現象のため、ミリ波増幅器において十分な出力特性を得ることが出来なかった。今回の実験では、GaN-HEMT表面を覆う窒化珪素膜の形成技術を改善することにより、電流コラプスを大幅に改善することが出来た。さらに、この電流コラプス低減技術を用いた GaN-HEMTを集積化しミリ波増幅器MMICを試作した。試作したミリ波増幅器MMICでは、W帯(75GHz)において出力電力1.3W,出力電力密度1.6W/mmの優れた出力特性を得た。また、同時に13GHzの広い帯域特性を得ることにも成功した。
2010-11-04