富士通研究所は、高出力窒化ガリウム(GaN)高電子移動度トランジスタ(HEMT：High Electron Mobility Transistor)の高信頼性技術を開発、量産化に目処が立ったと発表した。
　無線通信の高速化に伴い、携帯電話を始めとする無線基地局の消費電力が増大している。窒化ガリウムHEMTは、低消費電力化を実現する技術として次世代高速通信用高出力増幅器への適用が期待されている。ただ、高出力・高耐圧素子として使用するためには、高温かつ高いドレイン電圧という過酷な使用条件を想定した高信頼性(長寿命化)を確保する必要があった。
　同社は、長時間の信頼性試験を実施して解析を行った結果、窒化ガリウムHEMTにおいてゲートのリーク電流と信頼性の間に相関があることを見出した(図1)。さらにこのゲートのリーク電流増加の原因が結晶品質と窒化ガリウムHEMT構造に起因していることを突き止め、結晶品質の向上とともに、独自のn型窒化ガリウムを表面層に使用した表面トラップの少ない窒化ガリウムHEMT構造(図2)にて、電界緩和のため層構造の最適化を行ったという。
　今回開発した素子を用いて300℃を超える高温ピンチオフ試験を実施した結果、チャネル温度200℃において100万時間を超える高い信頼性を有していることを確認(図3)。これは、100年を超える寿命に相当するとしている。
　今後同社では、今回の高信頼性技術を用いて次世代高速通信に向けた窒化ガリウムHEMTの開発を進め、衛星通信(VSAT)や、次世代携帯電話基地局、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)基地局などへの適用を目指す。