N極性GaN HEMT是目前業(yè)界的研究熱點。

GaN晶體管是通過利用“二維電子氣”來實現高速操作，而二維電子氣的密度會隨著GaN和AlGaN之間的電極化差異而變化。一般來說，AlGaN 中20%的 AlN 比例可提供足夠高的導電性，但隨著第六代移動通信系統(tǒng) (6G) 對高速通信需求的增加，業(yè)界已經嘗試進一步提高它的導電性。

大阪大學官網發(fā)文稱，他們已經成功研發(fā)了2英寸低成本N極性GaN-on-AlN，并已將研究成果發(fā)表在美國科學期刊《Science Advances》上。

該技術有幾個特點：

● 用藍寶石開發(fā)了低成本N極性AlN襯底;

● AlGaN 的 AlN 比例從20%提高到100%;

● 二維電子氣達到3.6×1013cm-2 。

住友電工官網發(fā)文稱，開發(fā)出了世界上第一個可用于“后5G”的單晶襯底GaN HEMT。該器件是通過在GaN 晶體中添加N極性所制成的，可滿足晶體管高輸出、高頻率的需求。

報道稱，這是NEDO關于“加強后5G信息通信系統(tǒng)基礎設施研究開發(fā)項目”的成果。2020年6月，NEDO發(fā)布了該決定，并計劃讓住友電工從事高頻器件高功率、小型化技術的開發(fā)。

此前，GaN晶體廣泛使用的是Ga極性，為了實現更高的輸出和更高的頻率，業(yè)界正在開發(fā)反向的HEMT結構，來增加器件設計的自由度，并可以抑制漏電流。但是，N極性單晶襯底的晶面存在缺陷，因此，在器件設計方面，開發(fā)HEMT結構需要解決高質量柵極絕緣膜的挑戰(zhàn)擋層。住友電工稱，他們利用其自身多年積累的晶體生長技術，實現了幾乎沒有“缺陷”的高質量N極晶體。另外，住友電工還完成了使用高介電材料的N極晶體管，并實現了出色的高頻特性。住友電工表示，具有高頻率和低功耗特性的GaN-HEMT對于實現“后5G”至關重要，未來他們將繼續(xù)開發(fā)技術，進一步為提高高頻通信、節(jié)能和社會脫碳做出貢獻。

審核編輯：湯梓紅