【論文紹介】GaN HEMT関連の論文へのリンク集

2001年

https://doi.org/10.1063/1.1416169

Metalorganic vapor phase epitaxy growth of crack-free AlN on GaN and its application to high-mobility AlN/GaN superlattices
有機金属気相成長法によるGaN上クラックフリーAlNの作製と高移動度AlN/GaN超格子への応用
・GaN上にN2キャリア, 1000℃で成長することで、0.5μmのAlNをクラックフリーで成長できた。
・AlN/GaNの超格子はコヒーレントに成長していることをXRDで確認した。
・AlN/GaN超格子をバリアとするHEMTを成長し、移動度1580cm²/Vs, シートキャリア密度8.4×10¹²cm^-2を達成した。

2009年

https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=4914878
and of 47 and 81 GHz , Respectively, on N-Polar GaN/AlN MIS-HEMT
N-Polar GaN/AlN MIS-HEMTにおいて、47 GHzと81 GHzの$f_{T}$および$f_{\rm MAX}$を実現した
・GaNスペーサー構造とAlNバリアを使用して、合金散乱を減少させることで、N-Polar GaNベースのMIS-HEMTから最小信号性能を実証した
・デジタルドーピングスキームを使用して、表面の粗さを抑えつつ、高濃度のSiドーピングを実現した
・150 nmゲート長デバイスにおいて、47 GHzと81 GHzの[latex]f_{T}[\latex]および[latex]f_{\rm MAX}[\latex]を得た。また、アクセス抵抗の高周波性能への影響を理解するためのさらなる分析が行われ、N-Polar GaNベースのHEMTからより高い利得を得て、より良い高周波性能を実現するための経路が定義された。

2011年

発行日: 2011
https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=5780596
An Improved Ohmic Contact to n-Type N-Face GaN for Extremely Low Voltage-Operated Vertical Light Emitting Diodes
N極性GaNに対する改良されたオーミック接触による低電圧駆動型垂直発光ダイオードへの影響
・ウェットエッチング処理を施した表面と処理を施していない表面における接触の違いを調査
・ウェットエッチング処理を施した表面に接触を施したVLEDは漏洩電流が低く、しかし動作電圧が高いことがわかった
・新しいメタライゼーション接触の方法を開発し、この方法に基づいて作られたVLEDは非常に低い動作電圧と低い逆漏洩電流を示し、光学的な出力の犠牲もなく、安定性も確認された

2022年

発行日: 23-24 Aug. 2022
https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=10006495
L-band 1000W Single Chip Quasi Monolithic GaN Broadband Amplifier for Communication
Lバンド1000WシングルチップクワジモノリシックGaN広帯域アンプによる通信
・0.5µm GaNプロセスプラットフォームを使用して、ワイヤレス通信用の広帯域マイクロ波パワーアンプが設計された。
・出力マッチング回路はセラミックチップのマルチレベルマッチングを採用し、入力マッチング回路はGaAsクワジモノリシック技術を採用している。
・1.1-1.6GHzの周波数帯域で、100µsのパルス幅と10%のデューティサイクルで、アンプのパルス出力電力は65Vのドレイン電圧で1000W以上、パワーゲインは14dB以上、PAEは68%以上で、優れたマイクロ波性能を実現している。

発行日: 28-31 Oct. 2022
https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=10011229
Design Analysis of Wideband 24-40GHz GaN-on-Si SPDT Switches for 5G Millimeter-Wave Applications
5Gミリ波アプリケーション向けの広帯域24-40GHz GaN-on-Si SPDTスイッチの設計解析
・スイッチのオンとオフのチャネルをButterworth型フィルタとして扱い、挿入損失（IL）と絶縁の最適化を実現するために分析を行った
・入力ポートにはオープン回路の伝送線を追加して、入力インピーダンスのマッチングを改善した
・24-40 GHzの広帯域周波数範囲で、ILが1.4/1.65 dB未満、絶縁が28/34 dB以上という最先端の測定結果を示した

発行日: 17-19 Nov. 2022
https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=10002874
Development of Half-bridge IC with On-chip Drivers and Power e-HEMT Based on GaN-on-SOI Platform
GaN-on-SOIプラットフォームを基にしたオンチップドライバとパワーe-HEMTを搭載したハーフブリッジICの開発
・ハーフブリッジICは、パワーステージ、ロジック制御、ハイサイドとローサイドのドライバを1つのチップに統合している
・シミュレーション結果は、GaNハーフブリッジICを高性能電気エネルギーコンバータの一部として使用することの高いポテンシャルを示している
・この統合回路は、マルチチップハイブリッドCMOS-GaNソリューションの代替となるものである

発行日: 29 Nov.-2 Dec. 2022
https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=10000060
Instability Assessment of AlGaN/GaN High Electron Mobility Transistors Under High Drain Current Condition
AlGaN/GaN高電子移動度トランジスタの高ドレイン電流条件下での不安定性評価
・アルガン/ガリウム窒化物高電子移動度トランジスタ（HEMT）の信頼性の不安定性について詳細な分析が行われた。
・チャネルの厚さとチャネルバックバリアの違いを持つ2つのAlGaN/GaN HEMTを比較し、評価を行った。
・高電界応力測定を行い、長期信頼性試験を行った。しきい値電圧の劣化（ΔVT）は、AlGaNバリア層での高速トラッピングによる電子の一部の回復に対応していることが観察された。

発行日: 4-7 Dec. 2022
https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=10005368
High Performance Hybrid Conduction Enhancement Mode High Electron Mobility Transistors
高性能ハイブリッド導電性増強モード高電子移動度トランジスタ
・新しいHEMT構造を提案
・p型ドープされたGaNポケットを使用して増強モード動作を実現
・2DEGとCPEGの組み合わせにより、ON電流が大幅に向上

2023年

発行日: Jan. 2023
https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=10008094
InAlN/GaN HEMT With n+GaN Contact Ledge Structure for Millimeter-Wave Low Voltage Applications
InAlN/GaN HEMTにおけるn+GaN接触レッジ構造を持つn+GaN再成長オーミック接触を用いたミリ波低電圧アプリケーション向けの要点は以下の通りです。
・n+GaN接触レッジ構造により、寄生抵抗をさらに低減させることができる。
・n+GaN接触レッジ構造を持つInAlN/GaN HEMTは、ピークgmと飽和電流密度が向上し、低寄生抵抗、高出力電流密度、低ニー電圧、無視できるほど低い電流子ラプスを実現する。
・30 GHz、V_DS 10 Vにおいて、44%のPAEと2.5 W/mmのPoutを達成し、ミリ波低電圧アプリケーションにおいて大きな潜在能力を持つ。

発行日: Feb. 2023
https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=10003133
Using Gate Leakage Conduction to Understand Positive Gate Bias Induced Threshold Voltage Shift in p-GaN Gate HEMTs
ゲートリーク電流を利用してp-GaNゲートHEMTにおける正のゲートバイアス誘起しきい値電圧シフトを理解するために
・ゲート電流の特性を調査し、AlGaN/GaN HEMTにおけるしきい値電圧シフトを説明する
・低バイアス範囲では熱電子放出が支配的であり、高バイアス範囲ではトラップ補助トンネリングが起こっていることが特定される
・ストレスフェーズにおけるしきい値電圧シフトを評価し、一貫したトラップレベルが見つかる
・ホール伝導を介したトラップ補助トンネリングを考慮した、負のしきい値電圧シフトを説明する物理モデルが提案される