肩负高速大容量通信重任的革命性器件～“GaN HEMT”的开发历程～②
运用“HEMT”的原理，开发全新器件
“HEMT”的构想在于从空间上将晶体管内的电子发生区域与游离区域相分离的二层构造，“GaN HEMT”以此为基础，在电子发生层中使用氮化铝镓（AlGaN），在电子游离层中使用氮化镓（GaN）。衬底所使用的碳化硅（SiC）具有出色的热传导率，在运行晶体管时，其构造有利于高效散热。在该SiC的衬底上，通过被称为“外延生长”的技术，生长出GaN及AlGaN的单晶膜，最后附上电极，便制成了“GaN HEMT”。
当时面临的第一个课题是SiC非常昂贵、且难以获取。基于外延生长技术的单晶膜生长需要适当的条件，而如何设定其最优条件，这一步也陷入了困局。即便解决了这些课题，如何确保可靠性这一点也绝非易事。虽然在耐压方面显示较高数值，但在施加电压后通电运行的过程中，“GaN HEMT”却很轻易就损坏了。在探求原因的过程中，研发人员发现了作为衬底的SiC的质量问题。为确保可靠性，研发人员与相关方齐心协力地推进了各种举措，比如，通过与SiC衬底生产商的密切协作，提升了衬底的质量。现在在SEDI的电子器件第一开发部负责设计与开发定制化晶体管的八卷史一，当时也是为开发“GaN HEMT”而奋力拼搏的团队成员之一。
“该如何改善较低的成品率？要让客户采用尚无实际成果的产品，就必须切实地确保其质量。在找不到产生不良的原因、也没有答案的情况下，我们依然坚持探索，寻求答案。随后，我们开发出了独有的筛查技术。这意味着我们确立了能够准确找出不良品并将其排除的筛选方法。我们并未止步于能够单纯的制造出来，更重要的是，我们彻底贯彻了重视质量的态度。”（八卷）
为了确保来自客户的信赖
在不断解决重重困难并推进开发的同时，员工们还开展了可促进对“GaN HEMT”的认知与启蒙的营业活动（例如：提供“GaN HEMT”的样品）。其负责人之一便是现在担任位于香港的住友电气（亚洲）有限公司社长的桑田展周。
“GaN HEMT具有极高特性，但这需要使用后，才能实际体验到。我们邀请众多客户的开发人员进行实际测定，为促进大家对GaN HEMT的理解而开展了工作。此外，GaN HEMT是一种在50V高电压下才能发挥出优势的器件，但当时基站电源零部件中没有50V的产品。虽然电源生产商并非客户，但我们还是主动与其进行技术交流，在此过程中，请生产商开发出了50V电源，并实现了产品化。就这样，我们在构建GaN HEMT相关市场环境的同时，以其事业化为目标，开展了营业活动。更重要的是，我们引进了数字失真补偿技术。数字失真补偿器可针对输入信号，消除由于放大器所产生的失真，是基站中的重要技术，它可确保通信质量，实现低功耗运行。
由于此前是针对Si-LDMOS的使用进行了优化，因此当时我们向客户展示了适合于GaN特性的失真补偿测定示例。藉由这一举措，我们便可让客户理解GaN HEMT的特性与优势。”（桑田）
桑田等人的启蒙与营业活动并未局限于日本国内，还涉及了北美、欧洲及亚洲，“GaN HEMT”从一开始就放眼于全球市场供应。在这样的举措之下，2005年样品顺利出货，2006年开始量产，2007年该商品被采用于日本国内3G基站。SEDI在全世界范围内率先实现了“GaN HEMT”的产品化。
在“GaN HEMT”的开发初期，SEDI并未采用分工体制（开发、制造、营业），而是采用了“ONETEAM”体制来开展工作。
“当时，对于在竞争中输给Si-LDMOS这件事，我们所有成员都心怀不甘，并强烈希望将GaN HEMT作为基站器件投入市场后实现卷土重来。”（桑田）
虽然SEDI实现了“世界首创”，但在起步过程中，课题依然存在。虽然成品率得到了一定的改善，但价格始终居高不下。在日本国内，人们对“GaN HEMT”出色的低功耗运行开始有所认知，也有不少客户采用了该晶体管，但尽管如此，世界市场依然偏好于选择作为其竞争对手的器件——“Si-LDMOS”。GaN HEMT的出货量难见起色。在这样的状况下，SEDI的技术团队开始全力推进低成本化。
