GaNとは
GaN（Gallium Nitride：窒化ガリウム）は、Ga（ガリウム）とN（窒素）元素で構成される化合物半導体材料です。
化合物半導体とは、半導体の一種であり、2つ以上の元素が結びついて構成された半導体です。
その他の化合物半導体では、SiC（Silicon Carbide：炭化ケイ素）、GaAs（Gallium Arsenide：ガリウム砒素）、InAs（Indium Arsenide：インジウム砒素）等があります。
Siの物性値と比較すると、GaNの物性は、高温動作、高速動作、動作限界電圧、低消費電力の優れた特長があります。
また、Siとは違い、GaNやSiCはバンドギャップが大きく、ワイドバンドギャップ半導体と呼ばれています。バンドギャップが大きい程、高耐圧化が可能になります。
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Electron Mobility(cm2/Vs)：GaN（2DEG=2Dimensional Electron Gas） 1500~2000
バンドギャップとは
電子が持つことのできるエネルギーは、エネルギー準位と呼ばれる電子軌道（s軌道, p軌道）に対応したある特定の値になります。このエネルギー準位の範囲のことをエネルギーバンド（エネルギー帯）と言います。
特に、エネルギー準位の高いエネルギーバンドを伝導帯、エネルギー準位の低いエネルギーバンドを価電子帯と呼びます。
また、エネルギーバンド間には電子が存在できない範囲が禁制帯で、禁制帯の上端と下端のエネルギー準位の差をバンドギャップと呼びます。
言い換えると、バンドギャップとは、電子が価電子帯から伝導帯に遷移するために必要なエネルギーです。
Siは1.12eV、SiCは3.26eV、GaNは3.5eVで、この中で一番大きいバンドギャップをもつのがGaNです。
バンドギャップを表す単位はeV（エレクトロンボルト）で、「1個の電子が1Vの電圧で加速された時に得るエネルギー」と定義され、1[eV]≒1.602×10-19[J] です。
温度が上昇すると熱エネルギーによって、電子が価電子帯から伝導帯に遷移するという現象が生じます（想定しない動作）。
電子が遷移するためには、ワイドバンドギャップ半導体のGaNやSiCは、Siより高い熱エネルギーが必要になります。このため、GaNやSiCは高耐圧化が可能となります。
