熱管理在當(dāng)代電子系統(tǒng)中至關(guān)重要，而金剛石與半導(dǎo)體的集成提供了最有前途的改善散熱的解決方案。然而，開(kāi)發(fā)一種能夠充分利用金剛石的高導(dǎo)熱性、承受高溫退火工藝并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的技術(shù)是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。
近日，第九屆國(guó)際第三代半導(dǎo)體論壇（IFWS）&第二十屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明論壇（SSLCHINA）在廈門(mén)國(guó)際會(huì)議中心召開(kāi)。期間，“超寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)”分會(huì)上，大阪公立大學(xué)副教授梁劍波做了“增強(qiáng) GaN/3C-SiC/金剛石結(jié)構(gòu)的散熱性能，以適應(yīng)實(shí)際器件應(yīng)用”的主題報(bào)告，分享了最新研究成果。涉及晶體生長(zhǎng)法在金剛石上生長(zhǎng)GaN、金剛石結(jié)構(gòu)上的晶片鍵合GaN、鍵合第一器件制造工藝、表面活性鍵合制備Si/金剛石界面、金剛石襯底上GaN高電子遷移率晶體管的制備等內(nèi)容。
報(bào)告指出，采用SAB法將硅襯底上生長(zhǎng)的AlGaN/GaN/3C-SiC薄膜有效地轉(zhuǎn)移到金剛石襯底上，并在金剛石襯底上成功地制備了GaN-HEMT。結(jié)合界面表現(xiàn)出非凡的堅(jiān)固性，能夠承受各種器件制造工藝。3C SiC/金剛石界面處的熱邊界電導(dǎo)測(cè)量值為119 W/m2?K，這標(biāo)志著比當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)有了顯著進(jìn)步。GaN HEMT o金剛石由于其高效的散熱特性而表現(xiàn)出優(yōu)異的輸出特性。
其研究展示了在Si上生長(zhǎng)的 AlGaN/GaN/3C-SiC 層成功轉(zhuǎn)移到大尺寸金剛石基板上，然后在金剛石上制造GaN高電子遷移率晶體管 (HEMT)。值得注意的是，即使在 1100 °C退火后也沒(méi)有觀察到3C-SiC/金剛石鍵合界面的剝落，這對(duì)于金剛石上高質(zhì)量的GaN晶體生長(zhǎng)至關(guān)重要。3C-SiC-金剛石界面的熱邊界傳導(dǎo)代表著相對(duì)于當(dāng)前技術(shù)水平的重大進(jìn)步。與 Si 和 SiC 襯底上制造的GaN HEMT 相比，在金剛石襯底上制造的 GaN HEMT 具有最大漏極電流和最低表面溫度。此外，與其他類(lèi)似結(jié)構(gòu)相比，金剛石襯底上的 GaN HEMT 與 SiC 相比熱阻降低率最為顯著。這些結(jié)果表明，金剛石技術(shù)上的 GaN/3C-SiC 具有巨大的潛力，可以徹底改變電子系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，并提高熱管理能力。
嘉賓簡(jiǎn)介
梁劍波，現(xiàn)任大阪公立大學(xué)副教授及博士生導(dǎo)師，現(xiàn)主要專(zhuān)注于金剛石與異質(zhì)半導(dǎo)體材料的直接鍵合、高導(dǎo)熱異質(zhì)界面、異質(zhì)界面的晶體結(jié)構(gòu)以及大功率高效新型半導(dǎo)體器件的研發(fā)。近年來(lái)，主持了多個(gè)研發(fā)項(xiàng)目，包括由日本學(xué)術(shù)振興會(huì)（JSPC）、日本國(guó)立研究開(kāi)發(fā)法人新能源?產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）、日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)（JST）等機(jī)構(gòu)資助的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)課題，以及企業(yè)合作研發(fā)項(xiàng)目，共計(jì)12項(xiàng)。
其中，部分成果已成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。與國(guó)內(nèi)外10余家著名科研院所展開(kāi)多個(gè)項(xiàng)目和技術(shù)合作，促進(jìn)了國(guó)際科研交流。作為第一作者、通訊作者或指導(dǎo)學(xué)生，在國(guó)際著名刊物如 "Adv. Mater."，"Nat. Com"，"Small"，"Appl. Phys. Lett"等發(fā)表了150余篇論文，同時(shí)申請(qǐng)了12項(xiàng)專(zhuān)利，并撰寫(xiě)了8部專(zhuān)著。曾在41次國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上發(fā)表演講，并受邀在14次國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上作報(bào)告。在國(guó)際會(huì)議上，多次榮獲了最佳發(fā)表獎(jiǎng)，并在大阪市立大學(xué)南部陽(yáng)一郎（諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者）頒發(fā)的優(yōu)秀研究獎(jiǎng)和著名刊物優(yōu)秀審稿獎(jiǎng)等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)的認(rèn)可。目前擔(dān)任 "Functional Diamond" 和 "Science Talks" 期刊的編委，同時(shí)兼任 "Adv. Mater."，"ACS Appl. Mater. Inter."，"ACS Nano Lett."，"Appl. Phys. Lett"等13家國(guó)際期刊的審稿人。
（備注：以上信息僅根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)整理未經(jīng)嘉賓本人確認(rèn)，僅供參考?。?/p>
