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ニュースリリース

テキスト版

掲載のデータは発表当時のものです。価格・仕様について変更する場合もございます。

2019年9月2日
開発No.1927

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

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

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 三菱電機株式会社は、国立研究開発法人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※1のGaN-HEMT※2を世界で初めて※3開発しました。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します。

 なお、本開発成果の詳細は、SSDM※4 2019(9月2日〜5日、於:名古屋大学)で9月4日に発表します。

  • ※1複数のトランジスタセルを並列に配置する構造
  • ※2Gallium Nitride - High Electron Mobility Transistor:窒化ガリウムを用いた高電子移動度トランジスタ
  • ※32019年9月2日現在、当社調べ
  • ※4International Conference on Solid State Devices and Materials

開発したGaN-HEMTの上面写真(下)とセル構造(上)

開発したGaN-HEMTの上面写真(下)とセル構造(上)

開発したGaN-HEMTの断面構造

開発したGaN-HEMTの断面構造

開発の特長

  1. 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
  2. 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※5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※5、電力効率は55.6%から65.2%に向上※5し、省エネに貢献
    • ※5シリコン基板を用いた同構造GaN-HEMTとの比較において

開発体制

名称 担当内容
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
 本成果の一部は、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の委託業務の結果、得られたものです。
お問い合わせ先
三菱電機株式会社 先端技術総合研究所

FAX: (06)6497-7289

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