GaN/金刚石复合结构的制备与器件性能

作     者：刘莎莎 兰飞飞 房诗舒 程红娟 王英民 Liu Shasha;Lan Feifei;Fang Shishu;Cheng Hongjuan;Wang Yingmin

作者机构：中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220 

出 版 物：《半导体技术》 (Semiconductor Technology)

年 卷 期：2024年第49卷第7期

页      面：618-623页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主　　题：金刚石 GaN 散热能力 功率密度 界面热阻 

摘      要：金刚石是一种极具竞争力的新型热沉衬底材料,可以显著提升GaN器件的输出功率密度。基于GaN上直接生长金刚石技术,研制了高导热GaN/金刚石复合衬底。采用聚合物辅助播种与两步法生长金刚石相结合的方法,实现了通过直接生长技术制备GaN/金刚石复合结构。通过引入大流量氢气生长模式,并对界面热阻进行优化,成功制备了高质量的GaN/金刚石复合结构。基于GaN/金刚石复合结构进行了器件验证,结果表明,与SiC基GaN器件相比,金刚石基GaN器件的输出功率密度由2.90 W/mm提升至3.96 W/mm。