オン電流(> 4 A/mm)及び最大発振周波数(> 130 GHz)を有するScAlN/GaN HEMT試作実証に関する論文(共著)がApplied Physics Expressに採択されました

窒化スカンジウムアルミニウム(ScAlN)は，高い自発分極や圧電係数，高い比誘電率，強誘電性などの魅力的な物性を有しています．Sc組成0-40%の範囲ではWurtzite構造であり，GaNと格子不整合が小さいため，GaN上にエピタキシャル成長させることができます．そのため，ScAlN/GaNヘテロ接合界面の二次元電子ガス(2DEG)の濃度をScAlNの強い分極や強誘電性によって増大・スイッチング制御できると期待されています．
本研究では，分子線エピタキシー(MBE)によってSiC基板上にScAlN/AlN/GaN構造をエピタキシャル成長し，高電子移動度トランジスタ(HEMT)を作製・評価しています．特に，最大ドレイン電流(Id,max)が4 A/mmを超え，カットオフ周波数(fT)が92.4 GHz，最大発振周波数(fMAX)が132 GHzと非常に良好な特性を示しています．これらの結果は，GaN HEMTのバリア層としてのScAlNの有用性を示す結果です．

 K. Nomoto, J. A. Casamento, T.-S. Nguyen, L. Li, H. Lee, C. P. Savant, A. Hickman, T. Maeda,
J. Encomendero, V. Gund, T. Vasen, S. Afroz, D. Hannan, J. Hwang, D. Jena, H. G. Xing,
"AlScN/GaN HEMTs with 4 A/mm on-current and maximum oscillation frequency >130 GHz",
Applied Physics Express 18, 016506 (2025).  [open access]

本研究は，前田拓也講師がCornell University在籍時に実施したものです．