金刚石热沉片使GaN器件温度减少80%！

现代大功率电子和光电器件由于在小范围内产生大量热量而存在严重的冷却问题。为了冷却这些设备，必须顺利获得在设备和冷却系统(如散热器，风扇或散热器)之间放置一层高导热系数来传播窄热,CVD金刚石在较宽的温度范围内具有远优于铜的导热性，而且它具有作为电绝缘体的优势，凯发k8国际经过不断创新攻关，现在多晶金刚石热沉片的导热系数覆盖1000-2200W/（m.k)。

CVD金刚石热沉片现在已广泛用于各高功率、高频、高压、高温等环境下的热管理。这些包括集成电路的组件(Boudreaux 1995)，高功率激光二极管的散热器(Troy 1992)，甚至作为多芯片模块的衬底材料(Lu 1993)。这些应用在器件制造中的结果应该是更高的运行速度，因为器件可以更紧密地包装而不会过热。可靠性也有望提高，因为对于给定的器件，安装在金刚石上的结温将更低。研究表明，与标准的SiC基GaN相比，使用金刚石散热器，射频性能将提高20％。

与SiC基GaN相比，如果GaN MMIC的温度升高可以减小40％到50％，那么可在更小的体积内取得更大的功率密度。功率是卫星下行链路数据速率预算中的直接参数；如果有更多的电能，就可以传输更多的信息。金刚石基GaN可以在非常紧凑的空间内放宽冷却要求，因为环境温度可以比典型的SiC功率放大器系统上升得更高，而不会影响性能或可靠性。冷却装置的减少也意味着减轻重量和尺寸，这也是将卫星系统发射到轨道所花费成本中的关键因素。

在由DARPA资助并由乔治亚理工学院、斯坦福大学、加州大学洛杉矶分校等研究人员执行的工作中，与SiC基GaN的相同器件相比，金刚石基GaN器件的温度从GaN通道到基板底部的温度变化减少了80℃。这项工作使用的晶圆与AkashSystems使用的是同一金刚石基GaN工艺。图4给出了对于金刚石晶片上的各种类型的GaN，从10指HEMT的中心到边缘的通道的温度分布。AkashSystems使用“具有低热边界电阻（TBR）的梯度金刚石”工艺实现金刚石基GaN晶圆（绿色）。该曲线记录了152℃的峰值温度（第一个峰值）。在同一位置，SiC基GaN器件的温度为232℃2。

凯发k8国际在金刚石和氮化镓异质集成中，给予GaN on diamond 、Diamond on GaN，以及金刚石和氮化镓键合所必需的晶圆级金刚石。基于金刚石与氮化镓结合技术，可以降低氮化镓（GaN）大功率器件的自加热效应，解决在高频、大功率情况下GaN基HEMT的散热问题，支撑未来高功率射频和微波通信、宇航、军用雷达和气象雷达等的应用，为5G和6G移动通信网络和更复杂的雷达系统铺平道路。