據(jù)報道，大阪公立大學(xué)（Osaka Metropolitan University）研究小組利用地球上導(dǎo)熱性最高的天然材料——金剛石為襯底，制作出了氮化鎵（GaN）晶體管，其散熱能力比傳統(tǒng)晶體管提高了2倍以上。
據(jù)悉，該晶體管不僅可以用于5G通信基站、氣象雷達、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域，還可以用于微波加熱、等離子體處理等領(lǐng)域。最新研究成果已于近期發(fā)表在了“Small”雜志上。
隨著半導(dǎo)體器件的日益小型化，出現(xiàn)了諸如功率密度和熱量產(chǎn)生的增加等問題，這些問題會影響這些器件的性能、可靠性和壽命。
據(jù)了解，金剛石上的氮化鎵（GaN）顯示出作為下一代半導(dǎo)體材料的前景，因為這兩種材料的帶隙都很寬，可實現(xiàn)高導(dǎo)電性和金剛石的高導(dǎo)熱性，將其定位為卓越的散熱基板。
圖片來源：拍信網(wǎng)正版圖庫
此前，科學(xué)家們已經(jīng)嘗試通過將兩種成分與某種形式的過渡層或粘附層結(jié)合來創(chuàng)建金剛石上的GaN結(jié)構(gòu)，但在這兩種情況下，附加層都顯著干擾了金剛石的導(dǎo)熱性，破壞了GaN金剛石的一個關(guān)鍵優(yōu)勢組合。
在最新研究中，大阪公立大學(xué)的科學(xué)家們成功地用金剛石作為襯底制造了GaN高電子遷移率晶體管。這種新技術(shù)的散熱性能是在碳化硅（SiC）襯底上制造的相同形狀晶體管的兩倍以上。
為了最大限度地提高金剛石的高導(dǎo)熱性，研究人員在GaN和金剛石之間集成了一層3C-SiC（立方碳化硅）層。該技術(shù)顯著降低了界面的熱阻，提高了散熱性能。
研究人員說，“這項新技術(shù)有可能大幅減少二氧化碳排放，并有可能通過改善熱管理能力，徹底改變電力和射頻電子產(chǎn)品的發(fā)展?！保▉碓矗贺斅?lián)社）
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