ミリ波帯長距離通信向け高出力窒化ガリウム（GaN)トランジスタ

　パナソニック　セミコンダクター社（石黒永孝社長）は、ミリ波帯長距離通信を実現する高出力窒化ガリウム（ＧａＮ）トランジスタの開発に成功した。

　 また、同ＧａＮトランジスタ搭載高周波回路を採用した２５ギガヘルツ　送受信機を作製し、東京で実証実験を行い、平均出力２Ｗ、１６キロメートルのミリ波大容量長距離通信に成功した。出力からの試算では最大８４キロメートル、東京から富士山までミリ波で大容量長距離通信できるとみている。

　 車載レーザーや軍用レーダーなどで使用されている程度の未利用周波数帯として今後、ビル間の都市間通信や離島への超長距離無線アクセスなどで活用が期待されている、ミリ波帯を用いた大容量長距離通信システムの実用化を大きく前進させるデバイス開発として注目される。

　 開発したＧａＮトランジスタは、量産性に優れたシリコン（Ｓｉ）基板上に高出力ＧａＮトランジスタを作製するため、高品質ＧａＮ結晶成長技術と結晶状窒化シリコン（ＳｉＮ）ゲート絶縁膜技術を開発。Ｓｉ基板上ＧａＮデバイスとしては世界最高出力となる２５ギガヘルツ　ミリ波帯で１０.７Ｗを達成。

　 ６０ギガヘルツ　ミリ波帯でも２.４Ｗ/ミリと、従来のシリコンカーバイド（ＳｉＣ）基板上ＧａＮトランジスタを上回る世界最高出力電力密度を得た。

　 高品質ＧａＮ結晶技術は、Ｓｉ基板上に窒化アルミニウム（ＡｌＮ）バッファ層を形成し、ＧａＮを成長させていた従来の結晶成長技術に代わり、Ｓｉ基板上にＡｌＮ/窒化ガリウムアルミニウム（ＡｌＧａＮ）バッファ層にＡｌＮ/ＧａＮ多層膜を数十ペア周期的に形成した後、ＧａＮを成長させる新結晶成長技術を用いた。

　 また、ＧａＮ上に形成する窒化シリコン（ＳｉＮ）ゲート絶縁膜が、これまでアモルファス状のＳｉＮだったのを、ＳｉＮゲート絶縁膜形成温度を上げることで、高品質の結晶状ＳｉＮを形成できた。

　 これにより、ゲート破壊耐圧を従来の６０Ｖから１６０Ｖに向上。ドレイン電圧を５５Ｖに高め、Ｓｉ基板上ＧａＮトランジスタとして世界最高の高出力を実現した。

　 総務省からの委託研究「電波資源拡大のための研究開発」の一環。