大阪公立大学の梁剣波准教授らの研究グループは、地球上で最も高い熱伝導率をもつダイヤモンドを基板に用いた窒化ガリウム（ＧａＮ）トランジスタを作製。炭化ケイ素（ＳｉＣ） 基板上に作製した同一形状のトランジスタと比べて、放熱性を２倍以上高めることに成功した。

研究ではまず、Ｓｉ基板上に窒化ガリウム層（厚さ３マイクロメートル）と炭化ケイ素（３Ｃ－ＳｉＣ）バッファ層（同１マイクロメートル）を生成。その後、Ｓｉ基板から２層を剥離した。表面活性化接合法を用いてダイヤモンド基板上に接合することで、約１インチの ＧａＮトランジスタを作製している。

高品質なＳｉＣ薄膜を用いることで、１１００度の熱処理を行った後でも接合界面に膜剥離が起こらず、高品質なヘテロ接合界面を得ることができる。

この方法で作製したダイヤモンド基板上ＧａＮトランジスタの放熱性を検証するため、ＳｉＣ基板上に作製した同一形状のトランジスタと比較しました。その結果、ダイヤモンド基板上のトランジスタは、ＳｉＣ基板上のものに比べ、放熱性が２．３倍向上した。

また、他の先行研究で作製されたダイヤモンド基板上のトランジスタよりも高い放熱性を達成し、トランジスタ特性の大幅な改善に成功している。

研究グループは「今後、ダイヤモンド基板を用いた大面積窒化ガリウムトランジスタが実現することで、５Ｇ通信基地局や気象レーダー、衛星通信分野などの高出力や大電力用途へ利用の幅が広がる」と見込んでいる。