Transphorm公司日前宣布，美国国防部（DoD）海军研究办公室（ONR）选择该公司作为商用射频（RF）/毫米波GaN外延片的专用生产源和供应商，用于毫米波、RF和电力电子应用。

该计划的核心目标是将氮极（N极）GaN商业化，这是一种超越现有Ga极性GaN的突破性技术。N极GaN具有用于现代RF电子和未来功率转换系统的GaN基电子器件的持续发展的能力。相对于Ga极性AlGaN/GaN高电子迁移率场效应管结构，N极性AlGaN/GaN高电子迁移率场效应管结构具有方向相反的自发极化和压电极化效应。

该技术由Transphorm独家研制的，是Transphorm联合创始人，首席技术官Umesh Mishra的团队发明的，Umesh Mishra同时也是加州大学圣巴巴拉分校（UCSB）的杰出教授，该项研究成果也得到了ONR和DARPA的赞助。

“材料的N极取向与目前广泛用于基站和DoD应用的传统Ga极性GaN相反，可以产生更大的输出功率，以及高达94 GHz频率的突破性效率。“Umesh Mishra说。“应用可涵盖了5G，6G及更高版本所关注的频率范围，也填补了DoD系统的关键技术空白。”

在94 GHz，Mishra的UCSB团队展示了创纪录的功率密度和高效率的mmWave器件。这些器件通过减少对多个组件和器件组合的功率需求来简化RF电子系统，同时还简化了散热系统，最终以更低的成本实现更高的性能。

利用Transphorm的MOCVD / GaN 外延功能

目前正在与多家客户合作生产，Transphorm是高品质，高可靠性（Q + R）HV GaN FET的领先供应商。该公司的成功在于其垂直整合的业务能力，专业知识以及知识产权，特别是具有生产规模的固体金属有机化学气相沉积（MOCVD）外延生长平台的推动。通过ONR计划，该公司将在多个平台上提供外延片供应，包括SiC，Si和蓝宝石衬底，范围从4英寸到6英寸，最终计划是8英寸晶圆。在RF和mmWave领域，Transphorm将成为一家专注于GaN材料的纯粹外延供应商。

图1这里显示的是完整外延器件，带有三个场板（FP）：FP1连接到栅极，而FP2和FP3端接在源极。还显示了外延层。

III氮化物材料

III族氮化物材料（AlN，GaN，InN及其固溶体）具有用于功率开关应用的独特物理特性组合。这些特性包括宽带隙，高饱和漂移率，高击穿电压，高导热率，显着的化学和热稳定性等。

III族氮化物中的固有极化场能够产生具有高电荷密度和高迁移率的二维电子气（2DEG）。该2DEG成为高导电通道，可实现高导通电流和低导通电阻（Ron）。高临界电场允许实现非常高的击穿电压。

由于这些特性，氮化物现在被认为是制造能够在高温和恶劣环境中起作用的强大的高频晶体管结构的最有希望的材料。这些类型的设备增强了无线通信系统，电力工业中的交换系统，用于化学或生物感染的早期检测的检测器等的性能。

使用AlN衬底的另一个应用是制造功能强大的高频晶体管和光电探测器，包括能够在高温和恶劣环境中工作的遮阳板探测器等。