家電や産業設備、車や列車などにも搭載されている、様々な電気機器には、使用する電力（=電圧×電流）を制御するために「インバータ」や「コンバータ」、「周波数変換器」、「レギュレータ」といったパワースイッチングデバイスが多用されている。電力変換時の損失をできるだけ少なくし、省エネ化を図るため、同デバイスの多くに半導体トランジスタが用いられている。
なかでも材料としての酸化ガリウム（Ga2O3）は、非常に大きなバンドギャップ（価電子帯と伝導帯のエネルギー差）を有することから、既存の半導体デバイスを上回る高耐圧・大電力・低損失特性が期待できる。また、融液成長法により簡便かつ安価に高品質・大口径単結晶ウェハーが製造可能である産業上重要な特徴も有す。ゆえに現在、Ga2O3パワートランジスタ、ダイオード開発が世界的に活発化しているという。
NICTのグリーンICTデバイス先端開発センターと、東京農工大学の共同研究グループは、シリコンを用いたn型のそれに加え、独自開発の窒素を用いたp型「イオン注入ドーピング技術」を使って、高性能「縦型酸化ガリウムトランジスタ」（β-Ga2O3 MOSFET）の開発に世界で初めて成功。従来報告されている縦型Ga2O3トランジスタを上回る特性を実現した。今回のデバイス作成技術は、量産に適し、汎用性も高く、低コスト製造が可能であるため、電機・自動車メーカーにおけるGa2O3パワーデバイス開発の本格化につながることが予想されるという。
共同研究グループが開発した技術による縦型Ga2O3トランジスタは、ゲート電圧によるドレイン電流量及びオン／オフ状態の優れた制御がなされている。実用スイッチングデバイスとして求められるトランジスタ動作時5~6桁以上のドレイン電流オン／オフ比に対して、それを大きく上回る8桁以上を実現。最安定構造であるβ-Ga2O3の優れた材料特性、高い薄膜エピタキシャル成長技術、開発済みのプロセス技術及び新たに開発したNイオン注入ドーピングプロセス技術の融合が、この度の成果をもたらしたという。
省エネ社会の新半導体デバイス分野における大きな技術的ブレークスルーであると同時に、近い将来の新半導体産業の創出につながることを期待させる。研究の一部は、SIP（戦略的イノベーション創造プログラム）「次世代パワーエレクトロニクス」によって実施されたものであり、今回の成果は、米国電気電子学会誌「IEEE電子デバイスレター」早期アクセス版で公開済み。正式版は同誌'19年1月号（12月27日頃発行）に掲載される。