近日，日本宇航研究开发机构（JAXA）正在评估日本松下公司生产的下一代X波段氮化镓功率晶体管，这是松下公司于2016年开始批量生产的功率器件。
位于茨城县筑波市的JAXA筑波航天中心正在进行火箭、卫星以及基础技术的研究开发。第一研究小组负责开发导航制导控制、电信系统、空间电力系统和电子器件，并已开始评估和验空间应用的X-GaN晶体管。
第一小组中负责电子器件的成员Eiichi Mizuta说：“空间是一个非常恶劣的环境，特别是太空辐射可能会损坏电子器件，所以我们需要采取对策。我们采用氙离子对松下X-GaN晶体管进行辐射测试，测试结果表明X-GaN晶体管具有很强的抗辐射性能。商用器件具有如此高的抗辐射性能令我们非常惊讶。”
此外，Mizuta还表示：“X-GaN器件可以实现更快的开关速度，应用于卫星时，可以帮助减少有效载荷质量，因为卫星有严格的有效载荷质量限制，这使得X-GaN器件非常有吸引力。”
Mizuta也表示，松下的X-GaN具有成为下一代空间器件的巨大潜力，希望继续与松下紧密合作，开发更好的空间用器件。
一个月前，松下公司宣布开发出金属绝缘体半导体（MIS）型氮化镓功率晶体管，能够在阈值电压不变的情况下连续稳定工作。该技术可以进一步提高氮化镓功率晶体管的工作速度，实现电子器件的小型化。
金属绝缘体半导体（MIS）型GaN功率晶体管被认为是可以实际应用的下一代功率器件。同时，松下一直在研究MIS栅结构，以进一步提高器件运行速度。然而，在传统MIS型氮化镓功率晶体管中会发生滞后现象，并且尚未证实高电流和高电压的高速开关工作。
松下公司首次能够确认在20A电流下MIS型GaN功率晶体管能够持续稳定运行 - 这是未来超快GaN功率器件所需的特性，使得在开关频率显着增加的情况下，小型化外围无源元件成为可能。利用该技术可以实现各种功率转换电路的高效操作和小型化，诸如用于服务器和基站的电源。新型晶体管有助于扩大氮化镓功率晶体管应用市场。
松下新开发的氮化镓功率晶体管具有以下特点：
持续稳定的操作：最大栅极电压为+ 10 V
高电流和高电压操作：20 A的漏极电流和730 V的击穿电压
高速切换：OFF运行时间为1.9 ns，ON运行时间为4.1 ns
新晶体管采用以下技术开发：
（1）使用AlON栅绝缘体
新型AlON栅极绝缘体抑制了栅极电压对漏极电流特性的滞后现象，从而实现持续的稳定工作，栅极电压高达+ 10V，以实现高速开关
（2）无损凹陷式栅结构
晶体生长技术可以在无加工损伤的情况下形成凹槽栅极结构，从而可以在保持常关操作的同时实现高漏极电流
（3）先进Si基GaN技术
通过采用松下专有技术，已通过大规模生产GaN功率器件实现大面积工艺均匀性，从而实现了高电流和高击穿电压
该成果是松下公司与大阪大学和北海道大学合作研究的结果，由多个项目共同资助，包括战略创新促进计划（SIP）、日本政府科学、技术和创新委员会（CSTI）的“下一代电力电子”计划。
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