金刚石散热衬底在GaN基功率器件中的

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摘要

氮化镓（GaN）基功率器件性能的充分发挥受到沉积GaN的衬底低热导率的限制，具有高热导率的化学气相沉积（CVD）金刚石，成为GaN功率器件热扩散衬底材料的优良选择。GaN外延层背面直接生长金刚石则具有良好的界面结合强度，但是涉及到高温、晶圆应力大、界面热阻高等技术难点。主要因为单晶金刚石外延GaN技术和高导热金刚石钝化层散热技术则分别受到单晶金刚石尺寸小、成本高和工艺不兼容的限制。因此，开发低成本大尺寸金刚石衬底，提高晶圆应力控制技术和界面结合强度，降低界面热阻，提高金刚石衬底GaN器件性能方面，将是未来金刚石与GaN器件结合技术发展的重点。

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背景

GaN作为第三代半导体材料，具有宽禁带（室温下3.39eV）、高电子饱和速率（2.5×cm/s）、高击穿场强（3.3MV/cm）等优异性能，非常适用于研制高频、大功率微波毫米波器件及电路，在5G通讯、航天、国防等领域具有极高的应用价值，在国际上引起了广泛

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