GaN-on-Siのベンチャー出、白色LED・パワーHEMTを狙いVCも発に投@
Siウェーハ屬GaNをエピタキシャル成長させ、GaNパワーデバイスや白色LEDを実化させるベンチャー企業が盜颪鮹羶瓦又出している。このGaN-on-Si\術はもはや研|フェーズではない。実化開発に点が,辰討い襦8堕螢罅璽供叱けにサンプル出荷をしている所もある。

図1 レアアース┣祝譴鮠Wしたトランスルーセント社のGaN-on-Si\術
出Z:http://www.translucentinc.com/documents/presentation_ICNS9.pdf
GaN-on-Si\術の主たる狙いはもちろん、j口径ウェーハによる白色LEDのコストダウン。シリコンなら8インチウェーハはもっともこなれた口径であり、このウェーハ屬GaN層をエピタキシャル成長しようというもの。つい数日i、世cの半導業cを驚かせた櫂屮螢奪献薀奪ス(Bridgelux)社は8インチSiウェーハ屬縫ラックのないGaN層を成長させた(参考@料1)。シリコンバレーにあるフリーモントから30km東に位するリバモア(Livermore)に本社を構える同社は、小模な試作ラインをeちエピT晶成長だけではなくLEDも試作できるチームをeつ。ただし、量できるほどの模ではないため、この\術をライセンス供与することを考えている。2Q以内に商化を`指すとしている。
GaN-on-Si\術のベンチャーはブリッジラックスだけではない。シリコンバレーのパロアルトで業したトランスルーセント(Translucent)社は4インチのGaN-on-Siウェーハを商化したと発表した。このウェーハは、レアアース(希土類)┣祝譟REO)をバッファ層としSiウェーハの屬GaNを成長させている(図1)。
バーチャルGaN基と同社が}ぶこの\術は、(111)Si基屬REO膜(Gd2O3など)、さらに(111)Si膜、REO膜、(111)Si膜と交互に形成した後、最後にGaN層を形成する。白色LED(確にはE色LEDであり、その屬鵬色の蛍光塗料をコートする)やパワーFETは最後のGaNに形成する。T晶REO膜がストレスを緩和しウェーハを平たんにする緩衝材となる。
白色LEDなどの光デバイス(LED)では、SiとREO膜を交互に積んでいく格子構]にすることでDBR(distributed Bragg reflector)ミラーを作りLEDの光を無GなくiCに放oすることが可Δ砲覆。6インチと8インチのウェーハは来Q、商化する予定だとしている。トランスルーセント社はオーストラリアの研|開発企業Silex Systems社(参考@料2)の98%子会社。
高耐圧のパワートランジスタを狙ったGaN-on-Siデバイスのベンチャーも登場している。櫂肇薀鵐好侫ーム(Transphorm)社はパワー半導向けのGaN HEMTを開発、耐圧600V、オンB^310mΩと小さいTPH2002PSおよび180mΩのTPH2006PSを限定ユーザーにサンプル出荷している。2011Qには認定を耀uする予定だ。
GaN HEMTはノーマリオン型であるためこのままでは使いにくい。日本国内も含め、ノーマリオフ型のパワーGaN HEMTを開発している研|開発機関はあるが、このやり気任6V以屬療徹気魏辰┐襪海箸呂任ない。パワートランジスタなのにドレイン電流をさらに\やすためのゲート電圧をかけられない、というU約がある。これに瓦靴篤閏劼魯痢璽泪螢ン型のまま、MOSFETをカスコード接することで実的にノーマリオフ型デバイスにしてパワーエレクトロニクス企業に売り込む画だ。
南カリフォルニアのゴレタ(Goleta)に設立した同社には、クライナーパーキンスやグーグルベンチャーズなど@高いベンチャーキャピタル(VC)5社が投@しており、その来性が望されている。
ベルギーの研|開発機関であるIMECに櫂哀蹇璽丱襯侫.Ε鵐疋蝓璽困参加し、GaN-on-Si\術を開発することがまっている。IMECではSiウェーハメーカーのドイツSiltronic社、櫂泪ぅロンテクノロジー社、櫂Ε襯肇薀謄奪社、櫂▲廛薀ぅ疋泪謄螢▲襯瑳劼覆匹参加してGaN-on-Siプロジェクトのプロセスおよび開発を進めている。
GaN-on-Siデバイスの商化ではルネサスエレクトロニクスが1GHz帯のパワーアンプモジュールを6月に発売し先行した。ただし、3インチウェーハ屬忘し、しかもパワーアンプとはいえ数Aも電流を流すではない。来通りのノーマリオフ型であるため、ゲート電圧をjきく印加できないという弱点があり、j電パワーデバイスはまだ先になりそうだ。
参考@料
1. 8インチSiウェーハ屬坊狙した白色LEDが160 lm/Wの度を達成 (2011/08/15)
2. Silex社ホームページ
3. ルネサスがSiウェーハ屬坊狙したGaNのRFパワーアンプをサンプル出荷 (2011/06/29)