金剛石基氮化鎵(GaN)技術的未來展望

近十年來，氮化鎵(GaN)的研究熱潮席卷了全球的電子工業。這種材料屬于寬禁帶半導體材料，具有禁帶寬度大、熱導率高、電子飽和漂移速度高、易于形成異質結構等優異性能，非常適于研制高頻、大功率微波、毫米波器件和電路，是近20余年以來研制微波功率器件最理想的半導體材料。隨著外延材料晶體質量的不斷提高和器件工藝的不斷改進，基于GaN基材料研制的微波、毫米波器件和電路，工作頻率越來越高，輸出功率越來越大。

隨著基于氮化鎵(GaN)材料的微波功率器件向更小尺寸、更大輸出功率和更高頻率的方向發展，“熱”的問題越來越突出，逐漸成為制約這種器件向更高性能提升的最重要問題之一。采用高熱導率金剛石作為高頻、大功率氮化鎵(GaN)基器件的襯底或熱沉，可以降低氮化鎵(GaN)基大功率器件的自加熱效應，并有望解決隨總功率增加、頻率提高出現的功率密度迅速下降的問題，因此成為近幾年的一個國際研究熱點。

將金剛石引入高頻、大功率GaN基微波功率器件和電路，解決器件的散熱問題，是近幾年的國際研究重點。基于多晶金剛石的襯底轉移技術、基于單晶金剛石的材料直接外延技術和基于納米金剛石薄膜的器件表面覆膜技術，在解決高頻、大功率GaN基HEMT的散熱方面都具有非常重要的應用潛力。

下一代金剛石基GaN技術將支撐未來高功率射頻和微波通信、宇航和軍事系統，為5G和6G移動通信網絡和更復雜的雷達系統鋪平道路。 (百度新聞)