富士通和富士通实验室已成功开发出一种可在氮化镓（GaN）高电子迁移率晶体管（HEMT）中提供高电流和高电压的晶体管，有效地将用于微波频段发射器的晶体管的输出功率提高三倍。

富士通的晶体结构通过将施加的电压分散到晶体管来改善工作电压，从而防止晶体损坏（专利申请中）。这项技术使富士通能够成功地实现世界上最高的功率密度，每毫米栅极宽度为19.9瓦，用于采用铟 - 铝 - 氮化镓（InAlGaN）阻挡层的GaN HEMT。

晶体损伤的机理和新开发的晶体结构。

GaN HEMT技术可以作为天气雷达等设备的功率放大器 - 通过将开发的技术应用于该领域，预计雷达的观测范围将扩大2.3倍，从而能够及早发现会发展成暴雨积雨云。

为了扩大雷达等设备的观测范围，必须增加功率放大器中使用的晶体管的输出功率。然而，对于传统技术，施加高电压可能容易损坏构成晶体管的晶体。因此，技术上难以同时增加电流和电压，这是实现高输出功率GaN HEMT所需的。

近年来，GaN HEMT已广泛用作远程无线电波应用中的高频功率放大器，例如雷达和无线通信。预计它们将用于天气雷达以准确地观察局部暴雨，以及用于第五代移动通信（5G）的毫米波段无线通信。通过增加用于发射机的高频GaN HEMT功率放大器的输出功率，可以扩展用于雷达和无线通信的微波和毫米波波段的微波辐射。这允许扩展的雷达观测范围以及更长距离和更高容量的通信。

为了提高晶体管的输出功率，需要实现高电流和高电压操作。正在研究用于下一代GaN HEMT的铟 - 铝 - 氮化镓（InAlGaN）HEMT，其将有助于增加电流，因为InAlGaN HEMT可以增加晶体管内的电子密度。然而，当施加高电压时，过量的电压集中在电子供给层的一部分上，损坏晶体管内的晶体。因此，这些晶体管存在严重的问题，因此它们的工作电压不能增加。

对于传统的InAlGaN HEMT，栅极和漏极之间的所有施加电压都施加到电子供给层，并且在电子供给层中产生许多具有高动能的电子。随后，这些电子会猛烈地撞击构成晶体结构的原子，造成损害。由于这种现象，晶体管的最大工作电压受到限制。

通过插入新开发的高电阻AlGaN间隔层，晶体管内的电压可以分散在电子供给层和AlGaN间隔层上。通过减轻电压浓度，可以抑制晶体内电子的动能增加，并且可以防止对电子供给层的损坏，从而提高高达100伏的工作电压。如果源电极和栅电极之间的距离是1厘米，则该操作电压对应于超过300,000伏。