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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