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三菱電機、スーパーワイドバンドギャップ半導体による次々世代高周波トランジスターを開発

　12日、三菱電機と東京工業大学、理化学研究所の三者は、スーパーワイドバンドギャップ半導体をチャネル部分に用いた超高耐圧トランジスターの開発に成功したと発表した。

　このトランジスターは、窒化アルミニウムガリウム（AlGaN）を半導体として利用することで、1600Vもの電圧にも耐えられ、高出力のマイクロ波通信用デバイスに応用できるものだ。マイクロ波通信に用いられる半導体はガリウム砒素（GaAs）が一般的だが、出力を上げるためには、高い電圧でも絶縁破壊を起こさない素材が必要となる。現在ガリウム砒素より絶縁破壊電圧（バンドギャップ）の高い窒化ガリウム（GaN）を利用した次世代高周波トランジスターの研究が行われているが、この窒化ガリウムよりバンドギャップが高い、窒化アルミニウムガリウムの研究も進められている。しかし、バンドギャップが高いということは、絶縁体に近づくわけであり、半導体としての特性を持たせることが困難になる。

　今回の研究では、不純物を混ぜて半導体に必要な電子密度を形成するのではなく、アルミニウムの組成の違いによるAlGaN間の圧電効果を利用するトランジスタ構造と、それを実現する窒化アルミニウムガリウムの組成技術、また、絶縁体に近い素材に必要な電気接続を実現するための部分的なイオン注入技術などが成果として報告されている。

　また、この結果については、米国ワシントンDCで開催されている電子デバイス分野の国際会議IEDM（IEEE International Electron Devices Meeting）で12月11日（現地時間）で発表された。

(中尾真二@RBB 2007年12月13日 21:05)

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