　従来のGaN-HEMTは、ゲート電極に金属と半導体を直接接触させるショットキー接合を用いていたが、大電力動作時に発生する漏れ電流による効率低下が課題であった。同社は、ゲート金属とGaN半導体の間に窒化シリコンアルミニウム（SiAlN）の絶縁膜を挿入した「金属-絶縁体-半導体（MIS）型」構造を開発。有機金属化学気相成長法（MOCVD）を用いて半導体の結晶成長直後に絶縁膜を形成することで、半導体界面の高品質化を可能にした。

　さらに、SiAlNとSiNを積層してゲートフィールドプレート構造を形成し、高電圧時の電界集中を抑制した。本技術は3GHz帯でも80.6％のPAEおよび10.5 W/mmの出力密度を記録しており、幅広い周波数への適用が可能だ。

　今後は実装技術の開発と信頼性評価を進め、ミリ波やサブテラヘルツ波デバイスへの応用を通じて、ワイヤレス機器のさらなる省電力化を目指す。

MISゲートを有するGaN-HEMT断面模式図［クリックで拡大］出所：富士通

GaN-HEMTのゲート特性出所：富士通

GaN-HEMTのパワー特性出所：富士通

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