GaN-Leistungs-FET mit 65,4 W Ausgangsleistung

Toshiba hat einen Gallium-Nitrid-(GaN)-Leistungs-FET entwickelt, der im Ku-Frequenzband bei 14,5 GHz eine Ausgangsleistung von 65,4 W erreicht.

Nach Unternehmensangaben ist dies die höchste HF-Ausgangsleistung, die ein einzelner Transistor in diesem Frequenzband bisher erzielt hat. Zu den Hauptanwendungen zählen Basisstationen für die Satelliten-Kommunikation über Mikrowellen, die Signale hoher Kapazität wie beispielsweise hochauflösende (HD) TV-Signale verarbeiten. Zum Jahresende sollen erste Muster des Leistungs-FETs zur Verfügung stehen, der Beginn der Serienproduktion ist für März 2008 vorgesehen.

Der Fortschritt bei Mikrowellenverstärkern für das Ku-Band konzentriert sich auf den Austausch herkömmlicher Elektronenröhren (Magnetrons) durch Halbleiter (vornehmlich GaAs- und GaN-Bauteile), die bei höheren Mikrowellenfrequenzen eine bessere Leistungscharakteristik bieten. Der neue Leistungs-FET besitzt eine HEMT-Struktur (High Electron Mobility Transistor), die Toshiba für das Ku-Band optimierte. Dabei ersetzt eine Durchkontaktierung (Via-Hole-Technologie) die Source-Verdrahtung, um parasitäre Induktivitäten zu verringern und das Design des Anpassungsschaltkreises für Applikationen im Ku-Band zu verbessern.

Die Kommunikationsströme bei der Satelliten-Mikrowellen-Kommunikation benötigen eine höhere Ausgangsleistung bei Signalverstärkern. Die GaN-Transistoren sind besonders geeignet, da sie gegenüber herkömmlichen GaAs-Bausteinen eine höhere maximale Chiptemperatur, eine höhere Versorgungsspannung und bei höheren Frequenzen eine bessere Leistungscharakteristik bieten.