GaN HEMT素子の通信用途に向けた実用化への取組み

摘要

マイクロ波半導体の窒化ガリウム（GaN）HEMT（High Electron Mobility Transistor：高電子移動度トランジスタ）は，従来から用いられていると化ガリウム（GaAs）FET（Field Effect Transistor：電界効果トランジスタ）と比べて高出力電力化が可能であるとともに，HEMT構造によって優れた高周波特性が得られる。そこで東芝は，C帯（4～8GHz），X帯（8～12GHz），及びKu帯（12～18GHz）の各周波数帯のGaN HEMT素子をラインアップしてきた。高出力電力という特長から，レーダ用途では実用化の広がりを見せているが，通信用途では必ずしも実用化が進んでいないのが現状である。これは通信用途に求められる動作時の入出力特性の線形性に対する懸念がその一因である。今回当社は，製品化したKu帯のGaAs FETとGaN HEMTについて特性を比較し，使用されるバックオフ条件下で両者の線形性は同等であるがGaN HEMTのほうが出力電力が高く，利得及び電力付加効率で優れていることを確認した。このように，GaN HEMTは通信用途でも有効な素子となりえることから，実用化に向けた取組みを進めている。