GaN FETの特性：GaNパワー半導体入門（2）（3/4 ページ）

省エネ化／低炭素社会のキーデバイスとして、化合物半導体であるGaN（窒化ガリウム）を用いたパワー半導体が注目を集めている。本連載では、次世代パワー半導体とも称されるGaNパワー半導体に関する基礎知識から、各電源トポロジーにおけるシリコンパワー半導体との比較まで徹底解説していく。第2回である今回は、GaN FETの特徴であるスイッチングスピードに関して、他の素子と比較しながら解説する。

[小寺一史（STマイクロエレクトロニクス），EDN Japan]

GaN FETの高速スイッチング、その実力を見る

　次に、1MHz時のそれぞれの波形を図5に表す。

図5：各素子のスイッチング波形（1MHz）［クリックで拡大］

　図5をみると、GaN FETのゲート波形以外は、全てゲート電圧が立ち上がり直後もしくはまだその途中にあることがあきらかであり、GaN FETのスイッチング性能が極めて高いことが分かる。実際にGaN FETの立ち上がり時間波形を拡大してみても（図6）、10ナノ秒程度の立ち上がり時間とみることができる。また、ターゲットのゲート総電荷量（Qg）は6nCになる。このことからも、GaN FETの高速スイッチングの実力が分かる。

図6：GaN FETのターンオン波形［クリックで拡大］