GaNオンSi基板の電極パッドインピーダンスの等価回路モデル

柴田 随道  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J100-C   No.5   pp.192-199
公開日: 2017/04/12
Online ISSN: 1881-0217
論文種別: 特集論文 (エレクトロニクス分野におけるシミュレーション技術の進展論文特集)
専門分野: 
キーワード: 
窒化ガリウム,  マイクロ波,  電力増幅回路,  配線電極パッド,  シリコン基板,  解析モデル,  

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あらまし: 
窒化ガリウム(GaN)はワイドバンドギャップの半導体材料であり,シリコンやガリウム砒素よりも約一桁高い絶縁破壊電界強度を示す.それ故にGaN技術によるトランジスタは高耐圧,高温動作に有利とされ,ハイパワーで高効率かつコンパクトな電源装置用スイッチング素子や無線基地局装置用増幅素子として有望視されている.従来よりGaNのバルク結晶基板が高価であったことから,異種基板へのエピタキシャル成長技術が開発されてきた.その中で,GaNオンSi技術は,大面積のSiウェハを利用して製造コストを大幅に削減することができる技術とされている.しかし,一方でSi基板の半絶縁性がデバイスの高周波性能に影響を与えることも知られている.本論文は,GaNオンSiデバイスのチップ上の配線電極パッドの等価回路モデルを詳しく調べ,Si基板の導電率が電力損失に与える影響を明らかにしている.基板構造及びデバイスの動作温度に依存して,大きな損失がSi基板内で発生することが示される.