シリコン基板で2200V高耐圧のGaNパワートランジスタ

　パナソニック　セミコンダクター社は、シリコン（Ｓｉ）基板と窒化ガリウム（ＧａＮ）界面の漏れ電流を抑制する独自の耐圧ブースト構造を用い、コストや量産性に優れたシリコン基板上に結晶成長させた１.９マイクロメートル膜厚の窒化ガリウム（ＧａＮ）で従来の約５倍の２２００Ｖの高耐圧が得られる窒化ガリウム（ＧａＮ）パワートランジスタを開発した。

　 Ｓｉ基板を用いたＧａＮパワートランジスタで課題だったＧａＮ膜厚による耐圧制限幅を大幅に広げた。これまでのスイッチング電源、太陽光発電のパワコン用、家庭用インバータなどに加え、産業用インバータや無停電電源などに応用分野を拡大できる技術的メドをつけた。

　 これらの開発成果は、６日から米国サンフランシスコで開催中のＩＥＤＭ２０１０学会で現地７日に発表する。

　 Ｓｉ基板上のＧａＮトランジスタ耐圧は、これまで１.９マイクロメートルのＧａＮ膜厚で１８００Ｖ程度だった。今回１.９マイクロメートルＧａＮ膜厚で２２００Ｖにまで耐圧を高め、絶縁破壊電界としても従来の３００万Ｖ/センチメートルから１１６０万Ｖ/センチメートル相当まで約４倍上げた。

　 業界最高の９マイクロメートル膜厚のＧａＮトランジスタを形成した場合、耐圧３９４０Ｖを実現できると　みている。

　 新構造の耐圧ブースト構造はＳｉ基板にｐ型イオンを注入。Ｓｉ基板表面にｐ型領域を形成し、逆方向電圧によりＧａＮとＳｉの界面にシート状の電子が発生する反転層から流れる漏れ電流をｐ型領域で阻止できる。

　 これにより、逆方向電圧によりＳｉ基板中に発生するキャリアの存在しない空乏層がＳｉ基板に広がり、空乏層が持つＳｉ基板耐圧をトランジスタ耐圧に加えて、トランジス　タ耐圧を大幅に高めることができた。