Atomera が GaN-on-Si RF デバイスのチャネル寄生損失の課題を克服

著者: Hover Technology

2026-06-10

大手半導体材料および技術ライセンスプロバイダーである Atomera は、業界を悩ませている長年のチャネル寄生損失のボトルネックに根本的に対処する高度な GaN-on-Si (シリコンベースの窒化ガリウム) 技術ソリューションを発表しました。チャネル寄生損失は、GaN-on-Si デバイスの動作効率を低下させる重大な欠陥であり、特に高周波動作条件下では性能低下が深刻になり、ハイエンド RF シナリオにおけるシリコンベースの窒化ガリウムの応用と推進が大幅に制限されます。

新たに発表された技術ソリューションは、寄生損失を効果的に抑制しながら、GaN-on-Si デバイスに優れた直線性性能を提供します。これにより、低コストで高性能のシリコンベースの窒化ガリウム製品の大量生産が可能になり、5G通信システム、次世代6Gネットワーク、その他の高周波無線周波数機器を含む幅広い高周波RFデバイスアプリケーションをカバーし、従来のGaN-on-Si技術のコストパフォーマンスの不均衡を打破します。

この画期的な進歩の中核となるのは、最先端の量子工学による薄膜イノベーションであるアトメラ独自のミアーズシリコンテクノロジー (MST) です。技術原理には、標準的なシリコンウェーハの表面に極薄の酸素修飾層を正確に成長させることが含まれます。この特別に調整された薄膜はシリコン格子構造を最適化し、ドープされたイオンの拡散を効果的に阻止し、窒化ガリウムエピタキシャル層とシリコン基板の間の界面結晶品質を大幅に改善します。通常のシリコンウェーハを高性能RF GaNデバイス用の高品質キャリア基板に変換し、従来のGaN-on-Si界面の中核となる構造欠陥を解決します。

厳格な性能テストデータにより、MST テクノロジーの強力な利点が検証されています。MST テクノロジーは、GaN-on-Si デバイスの寄生チャネル電荷を 1 桁以上削減し、RF 電力の寄生損失を大幅に削減し、窒化ガリウムデバイスの高周波動作性能を包括的にアップグレードします。さらに、MST テクノロジーを搭載したデバイスは、高負荷および高電力の動作条件下でも非常に安定した信号品質と優れた直線性を維持し、信頼性の高い高電力信号耐量を実現します。

Atomera の創設者で最高技術責任者の Robert Mears 氏によると、線形性は RF 回路設計エンジニアにとって最も重要な評価指標です。最新の信頼できるテスト結果は、MST 対応 GaN-on-Si デバイスの RF 損失と直線性性能が、ハイエンドのマルチトラップ RF SOI (Radio Frequency Silicon On Insulator) デバイスのレベルに達していることを示しています。具体的には、ベースライン入力電力 30mW の下で、MST で最適化されたシリコンベースの窒化ガリウムウェハの直線性は、従来の GaN-on-Si リファレンスウェハの線形性よりも 1,000 倍高くなります。さらに、この重要な性能上の利点は、入力電力が 10W に増加しても安定したままであり、優れたフルパワー動作安定性を示しています。

Atomera の最高経営責任者である Scott Bibo 氏は、業界全体のチャネル寄生損失のジレンマの解決に成功したことで、GaN-on-Si 分野における Atomera の強固な技術的堀と核となる競争上の優位性が確立されたと述べました。同氏は、この破壊的なMST技術により、ハイエンドRF通信およびパワーエレクトロニクス市場における同社の大きな成長の可能性が解き放たれ、低コストで高性能のシリコンベースの窒化ガリウムソリューションの大規模普及への道が開かれると強調した。

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