東京大學與NTT開發出一項低損耗氮化鋁系(AlN)蕭特基能障二極體(Schottky Barrier Diode; SBD)，並成功進行了運作實證。此元件在AlN系器件中創下世界最低紀錄，實現導通電阻0.34 mΩ·cm²、逆向耐壓400 V、最大破壞電場約8 MV/cm的成果，其性能已逼近碳化矽(SiC)與氮化鎵(GaN)功率元件的理論極限，被視為超寬能隙半導體在功率電子應用上的重要突破。
氮化鋁屬於超寬能隙半導體材料，能隙能量達6.0 eV，具有極高的絕緣破壞電場特性。因此若應用於電動車(EV)馬達驅動電路、交流/直流轉換電路(AC-DC)、頻率轉換電路等電力電子系統，將可大幅降低能量損耗。過去東京大學與NTT已針對氮化鋁系SBD進行電流傳輸機制解析與蕭特基界面物性精密評估，但仍面臨導通電阻偏高的技術瓶頸。為解決上述問題，研究團隊導入組成漸變的AlGaN結構，並將其成長至約700 nm厚度，作為功率元件的耐壓維持層。
試作出的AlN系SBD以高品質AlN單晶基板為基礎，並透過金屬有機化學氣相沉積(MOVPE)形成多層結構，包括AlN/AlGaN超晶格電流擴散層、矽摻雜AlGaN中間層、組成漸變AlGaN耐壓維持層。其後透過反應性離子蝕刻(Reactive Ion Etching; RIE)露出電流擴散層，並分別形成耐壓維持層上的蕭特基電極與電流擴散層上的歐姆接觸電極。此外，數值模擬結果顯示，在未摻雜情況下，組成漸變AlGaN層可形成約1×10¹⁷ cm⁻³的電子密度，有助於提升電性表現。
東京大學針對元件基礎特性進行評估後，確認微分導通電阻為0.34 mΩ·cm²，為目前已有報告之AlN系元件中的最低值。其中耐壓維持層僅占總電阻約3%，主要電阻來源為接觸電阻等寄生電阻。在逆向特性測試中，元件達到400 V耐壓，對應最大破壞電場約8 MV/cm。
研究團隊指出，透過進一步元件結構設計的最佳化，將可望實現更高耐壓與更低能量損耗性能。此項成果顯示AlN系超寬能隙半導體在次世代高效率功率電子元件中的應用潛力，特別是在電動車與高功率電力轉換系統領域具有重要意義。