住友電気工業(以下、住友電工)は、さらなる大容量・高速通信を実現する “ポスト5G”を見据え、GaN結晶にN極性を、そしてゲート絶縁膜にHf系の高耐熱高誘電(High-K)材料を適用したGaN-HEMTを開発したことを発表した。
GaN-HEMTは、高周波増幅器用途採用が進んでいるが、将来の“ポスト5G”においては、データ伝送量を増やすために、高出力化・高周波化に対応することが求められている。
GaN結晶においては、高出力化・高周波化のため、素子設計の自由度が高まり、かつリーク電流が抑制可能な逆HEMT構造を実現するN極性(面方位000-1)(従来はGa極性)による特性改善が注目されている。今回同社では、ヒロック(結晶の凹凸)のない高品位N極結晶を実現するとともにゲート絶縁膜にHf系のHigh-K膜を採用することが良質なバリア性能を獲得している。これにより、高出力で、良好な高周波特性を実現した。
この成果は国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の委託事業「ポスト5G情報通信システム基盤強化研究開発事業」の結果によるもの。詳細は米国フエニックス市で開催されたBCICTS(2022 IEEE BiCMOS and Compound Semiconductor Integrated Circuits and Technology Symposium)で、2022年10月17日(現地時間)に発表された。