「SiC」と「GaN」のデバイス開発競争の行方は？（企業編）：知財で学ぶエレクトロニクス（4）（5/6 ページ）

[菅田正夫，MONOist]

GaN JFETの出願状況

　図10を見る限り、GaN JFETに対する取り組みは各社とも技術開発段階と考えられます。

　とはいえ、パナソニックは2007年に、ノーマリーオフ化とオン抵抗低減のトレードオフ解消手段として、ホール注入による伝導度変調効果を利用したGaNデバイス（GIT：Gate Injection Transistor）を公表^＊16）しています。従来、ショットキー接合のポテンシャル障壁により制御していたゲート部をpn接合に変え、高いポテンシャル障壁を実現しています。

＊16） パナソニックの技術論文誌、パナソニック技報（PDF）。その他の論文としては、Y.Uemoto, et al: Gate Injection Transistor（GIT） ― A normally-off AlGaN/GaN power transistor using conductivity modulation IEEE Trans. Electron Devices 54,No.12,p.3393 (2007)

図10　GaN JFET関連の日本公開系特許出願件数の推移　（図のクリックで拡大）

GaN BJTの出願状況

　図11を見る限り、各社ともGaN BJTに対して今後どうするか、検討段階と考えられます。

　GaNデバイスのノーマリーオフをpn接合で実現すると、p型GaNの特性により、GaNの高速スイッチング性が損なわれます。そこで、ロームはゲートの直下をエッチングで薄くして、空乏化させて、ノーマリーオフ動作させる手法に取り組んでいます（関連記事：LEDを一新した「GaN」、次は電力を変える）。

図11　GaN BJT関連の日本公開系特許出願件数の推移　（図のクリックで拡大）

GaN IGBTの出願状況

　図12を見る限り、各社には今のところGaN IGBTを目指す動きはないようです。

図12　GaN IGBT関連の日本公開系特許出願件数の推移　（図のクリックで拡大）

GaNコンバータの出願状況

　図13から、三菱電機とパナソニックには、今後GaNコンバータ技術開発を推進する動きがあると考えられます。

　例えば、パナソニックは、2011年11月に開催された「Embedded Technology 2011/組込み総合技術（ET2011）」で、GaNコンバータの新製品を発表しています（関連記事：次世代「UniPhier」からGaNデバイスまで、パナソニック製ICがずらり）。

図13　GaNコンバータ関連の日本公開系特許出願件数の推移　（図のクリックで拡大）

GaNモジュールの出願状況

　図14を見る限り、各社のGaNモジュールに対する取り組みは今のところ研究段階と考えられます。

　とはいえ、2012年7月に開催された「TECHNO-FRONTIER 2012（テクノフロンティア2012）」では、インターナショナル・レクティファイアー・ジャパン（IRジャパン）がGaNモジュールを展示しており、今後の各社のGaNモジュールに対する動向が注目されます（関連記事：高耐圧もGaNで、IRジャパンが600VのGaN電源モジュールを展示）。

図14　GaNモジュール関連の日本公開系特許出願件数の推移　（図のクリックで拡大）