プレスリリース・研究成果

窒化ガリウム（GaN）トランジスタは、高出力・高周波半導体素子として、モバイルデータ通信の基地局や人口衛星通信システムなどに応用されています。トランジスタは、動作時の発熱が性能や寿命の低下の原因となるため、下層となる基板にはより放熱性の高い材料を用いる必要があります。しかし、現在最も普及している炭化ケイ素（SiC）を基板に用いたトランジスタでも、動作時の放熱性は不十分です。

東北大学金属材料研究所の大野 裕特任研究員、井上 耕治准教授、永井 康介教授と大阪公立大学大学院 工学研究科の梁 剣波准教授、重川 直輝教授、北京大学のZhe Cheng博士らの研究グループは、地球上で最も高い熱伝導率をもつダイヤモンドを基板に用いたGaNトランジスタを作製し、SiC基板上に作製した同一形状のトランジスタと比べて、放熱性を2倍以上高めることに成功しました（図2）。今後は、5G通信基地局や気象レーダー、衛星通信分野にとどまらず、従来真空管が使われてきたマイクロ波加熱やプラズマ加工分野への応用が期待されます。

本研究成果は、2023年11月15日（水）に国際学術誌「Small」に掲載されました。