高热导金刚石热沉片，散热大杀器！

近年来，随着氮化镓(GaN)基微波功率器件输出功率的提高及器件尺寸的缩小，散热问题已成为制约其可靠性和稳定性的重要因素之一。晶体管工作时的发热以及温升造成的性能劣化和可靠性下降不断是所有类型和材料的晶体管都存在的严重问题。尤其是GaN晶体管，由于与现在主流的硅晶体管相比工作时的输出功率和频率更高，所以必须开发有效的散热方法。

在现在所知的天然物质中，金刚石具有最高的热导率，是制备GaN基电子器件不可或缺的散热材料，在高频高功率AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的散热方面极有应用潜力。

现在主要实现GaN-on-Diamond结构主要有以下3种途径：1,键合法；2,在GaN外延层或HEMT器件上外延生长金刚石；3,在金刚石衬底上外延生长GaN器件。由于GaN和金刚石之间具有较大的晶格失配和热失配，这3种方法制备的GaN-on-Diamond都面临应力大、界面粗糙和热边界电阻大等问题。其中，界面热阻的存在，使得热量集中在GaN和金刚石的界面，极大影响了器件的可靠性。

随着第三代半导体的大幅度应用及5G时代的来临，传统的电子封装热管理材料乃至芯片材料面临升级换代的巨大挑战，近年来迅速崛起的先进碳素及其复合材料，将在大功率、高频光电子器件散热领域发挥重要的作用，成为电子工业中理想的热管理材料。电子封装材料用于承载电子元器件及其相互联线，主要起机械支持、密封保护、散热和屏蔽等作用，对集成电路的性能和可靠性具有非常重要的影响。随着电子技术的开展，集成电路正向超大规模、超高速、高密度、大功率、高精度、多功能方向开展，因而对封装材料提出了越来越高的要求。金刚石/铜、金刚石/铝、金刚石/碳化硅、石墨/铜等多体系高性能封装材料的研发，对促进电子封装材料朝小型化、高性能、高可靠性和低成本方向开展具有重要意义。

另外，金刚石热沉片因散热性强、成本低、尺寸大，有望应用于大功率散热片：多晶金刚石作为大功率芯片、电子器件散热片方面具备高性能优势，未来随产量提升加之成本下降有望在半导体散热片领域得到大规模应用。

现在凯发k8国际已实现2英寸多晶金刚石的商业化量产，核心产品包括金刚石热沉片、晶圆级金刚石、窗口片、异质集成复合衬底等，更有单晶金刚石、AlN 薄膜等，大力推进金刚石在散热领域的应用，包括航空航天、大功率激光器、新能源汽车、雷达、无人机等。