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2010年10月 8日 (金)

CEATEC 2010で見つけたはなし1

ノーマリーオフGaN-HEMTとはGan
CEATEC 2010の富士通セミコンダクターのブースで見つけました。各社から出る出ると言われてなかなか現物を見れませんでしたが、TO220よりすこし大きめのパッケージに入っていた3端子のGaN-HEMTが参考出展されていました。
ハード的には
 通常のGaN-HEMTは、右図のように不純物が入った AlGaN層の下のGaN層に電子がガス上に集まってそこに電流が流れる構造です。
 ここに電子が集まるので常時電流が流れてしまう「ノーマリーオン」の素子が一般的でした。
 しかしエアコンのインバーターやモーター制御などは電源がかからない時にONしては動作してしまうので都合が悪く、いつもは電流が流れない「ノーマリーオフ」のデバイスが待ち望まれていました。
 そこでGannofゲート電極を深く掘り下げてAlGaN層を薄くしてONする電圧をコントロールしたのがノーマリーオフのGaN-HEMTです。
 GaN-HEMTなのでもちろん高速スイッチングが得意なのは解ります。説明カタログを見ると「電源損失を1/3にできる」とあります。これはGaNの電流密度が高い・耐圧が高い点でON抵抗が低くできることから説明できます。また、「ノートPCのACアダプタの小型化・電源機器の小型化」とあり、高速動作時の応答損失が少ない点が高い周波数でのスイッチングによるコア・トランスの小型化が考えられます。
ソフト的には
Ganvi 富士通は昨年のプレリリースで前の年より性能改善を発表していました(図はON電圧と電流密度改善のグラフ)ので、今年は製品化準備段階という感じでしょう。 このGaN-HEMTで 13.8MHzの高周波電源なんて作れるのかな?などとちょっと期待してしまいます。難点はやはり価格でしょうかね?自前のウエハーが用意できれば下がるのかと思われますが...


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