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2025年12月に調査した最新論文の中で個人的に興味深かった論文を以下に紹介する。
Design of G-Band Watt-Level GaN Power Amplifier With Multiband Large-Signal Impedance Correction and Circuit-Package Co-Design Technique
Weibo Wang, Zhe Li, Kai Li, Haifeng Cheng, Fangjin Guo, Yibin Zhang, and Keping Wang
National Key Laboratory of Solid-State Microwave Devices and Circuits（China）
Nanjing Electronic Device Institute（China）
School of Microelectronics and Key Laboratory of Organic Integrated Circuit, Ministry of Education, Tianjin University（China）
IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 60, no. 12, pp. 4600-4616, Dec. 2025
DOI：https://doi.org/10.1109/JSSC.2025.3626661
[要旨]
Gバンド（テラヘルツ波の一種）で動作し、ワット級（1 W以上）の出力を実現する窒化ガリウム（GaN）固体電力増幅器（SSPA）を開発した。高価な専用測定器がなくても最適な設計ができる「大信号インピーダンス補正技術」と、パッケージの影響を計算に組み込む「回路・パッケージ協調設計」を導入した。32個のチップを合成し、223GHzで最大1.54 Wの出力を達成した。
[従来研究との新規性]
GaNベースのMMICパワーアンプとして、216GHzで100mWの出力を達成した世界初のデモンストレーションである 。
また、216-226 GHzの帯域で1 Wを超える出力を安定して供給できるSSPAとしても、これまでで最高レベルの性能を示している 。
測定困難な超高周波領域において、低域のデータから外挿して設計を補正する新しいアプローチを確立した 。
Impact of Size Scaling in Cryogenic InGaAs/InP HEMTs for Low-Noise and High-Frequency Performance
Alberto Ferraris, Eunjung Cha, Antonis Olziersky, Marilyne Sousa, Hung-Chi Han, Edoardo Charbon, Kirsten Moselund, and Cezar Zota
IBM Research Europe–Zurich（Switzerland）
École Polytechnique Fédérale de Lausanne（Switzerland）
Paul Scherrer Institut（Switzerland）
IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 72, no. 12, pp. 7175-7181, Dec. 2025
DOI：https://doi.org/10.1109/TED.2025.3630613
[要旨]
極低温での量子ビット読み出し用低ノイズアンプ（LNA）向けに、InGaAs/InP HEMT（高電子移動度トランジスタ）のサイズ微細化（スケーリング）の影響を調査した。インジウム（In）含有量が75%と80%の2種類の構造を比較し、ゲート長40 nmまでのデバイスを300 Kから4 Kの範囲で評価した。80% Inのデバイスにおいて、極低温下で世界最高水準の高周波特性と低ノイズ指標の組み合わせを同一デバイス上で達成した。
[従来研究との新規性]
同一の微細化されたHEMTデバイス上で、600 GHzを超える超高速動作性能と、極めて低いノイズ指標を両立できることを実験で初めて実証した点 。
ゲート幅をサブミクロン（1 µm以下）まで縮小した際のスケーリング挙動を極低温下で詳細に解析し、物理的な限界と設計指針を明らかにした点 。
Evaluation of a New Power GaN Package Using a Flip Chip Bonding Process
Ching Kuan Lee, Ting-Yu Ke, Chen-Lung Lin, Yi-Chan Yeh, Shu-Yi Chang, Chia-Jung Hsieh, Yu-Li Wu, Hsiu-Kuei Ko, Yuan-Cheng Huang, Hsin-Han Lin, Yan-Cheng Liu, Chiu Po-Kai, Yu-Min Lin
Electronics and Optoelectronics System Research Laboratories, Industrial Technology Research Institute (ITRI)（Taiwan）
2025 20th International Microsystems, Packaging, Assembly and Circuits Technology Conference (IMPACT), Taipei, Taiwan, 2025, pp. 404-406
DOI：https://doi.org/10.1109/IMPACT67645.2025.11281727
[要旨]
高耐圧（650V）・大電流（30A）のGaN（窒化ガリウム）パワーデバイス向けに、フリップチップ接続と銀焼結材料を用いた新しい個別パッケージ技術を開発した。シミュレーションによる応力解析と実験サンプルを比較し、1000サイクルの温度サイクル試験（TCT）に合格することを確認した。このパッケージが次世代の電力変換システムに有効であることを実証した。
[従来研究との新規性]
650V/30A級の高出力GaNチップに対し、銀焼結材料を用いたフリップチップ接合とセラミック基板を統合した個別パッケージを実現した点が新しい 。
高いスイッチング能力を損なわずに、熱管理と機械的信頼性の両立を1000サイクルの長期試験データで証明した 。
※なお、翻訳・要約にはGeminiアプリを活用した。
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