大電流動作GaN MOSFET

摘要

A large current operation of GaN-based MOSFET on Si substrate is reported. To realize both low on-resistance and high breakdown voltage with a normally-off operation, AlGaN / GaN hetero-structure RESURF and MOS gate structure were incorporated. Threshold voltage of 2.8 V, on resistance of 16.5 mΩcm~2, and breakdown voltage of 500 V were achieved in a small size device with the channel length of 200 μm. A large size device with the channel width of 340 mm was fabricated and more than 70 A of maximum drain current was achieved.%Si基板上に形成した、AlGaN/GaNヘテロ接合をゲート・ドレイン間に用いたGaN系MOSFETの大電流動作について報告する。この構造では、MOSゲートによるノーマリオフ動作と、AlGaN/GaNヘテロ接合利用によるゲートドレイン間の抵抗低減が可能である。試作した素子のしきい値は2.8V、オン抵抗は16.5mΩcm~2、耐圧は500V以上であり、低オン抵抗と高耐圧が両立したノーマリオフ動作が実現できた。また、チャネル幅340mm の素子において、70　A以上の最大ドレイン電流が得られた。以上の結果は、本構造がパワーエレクトロニクス用素子として有望であることを示している。