世界初、単結晶ダイヤモンド放熱基板を用いたマルチセル構造のGaN-HEMTを開発【三菱電機】
モバイル/無線 無料移動体通信基地局や衛星通信システムの低消費電力化に貢献
三菱電機は9月2日、産業技術総合研究所（以下、産総研）集積マイクロシステム研究センターとの共同研究により、高い熱伝導率を持つ単結晶ダイヤモンドを放熱基板に用いたマルチセル構造のGaN-HEMTを世界で初めて開発した。移動体通信基地局や衛星通信システムに搭載される高周波電力増幅器の電力効率の向上により、低消費電力化に貢献する。
この開発成果の詳細は、SSDM 2019（9月2日～5日、会場：名古屋大学）で9月4日に発表される予定だ。
開発されたGaN-HEMTの上面写真（下）とセル構造（上）
開発されたGaN-HEMTの断面構造
開製品発の特長
世界で初めて、マルチセル構造のGaN-HEMTを単結晶ダイヤモンド基板へ直接接合
世界で初めて、トランジスタを並列に8セル組み合わせたマルチセル構造のGaN-HEMT層を、産総研が開発したナノ表面改質層を介した常温接合法により、熱伝導率の高い単結晶ダイヤモンド（熱伝導率1900W/m・K）の放熱基板に直接接合。
GaN-HEMTの出力密度・電力効率の向上により、省エネに貢献
単結晶ダイヤモンド基板により放熱性を高め、GaN-HEMTの上昇温度を211.1℃から35.7℃に低減し、トランジスタ当たりの出力は2.8W/mmから3.1W/mmへ約10%増加、電力効率は55.6%から65.2%に向上し、省エネに貢献。
開発体制
三菱電機：ダイヤモンドを直接接合したGaN-HEMTの開発（設計、製造、評価、解析）
産総研：ダイヤモンドとGaNの接合プロセス開発
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