金刚石基氮化镓(GaN)技术的未来展望

近十年来，氮化镓(GaN)的研究热潮席卷了全球的电子工业。这种材料属于宽禁带半导体材料，具有禁带宽度大、热导率高、电子饱和漂移速度高、易于形成异质结构等优异性能，非常适于研制高频、大功率微波、毫米波器件和电路，是近20余年以来研制微波功率器件最理想的半导体材料。随着外延材料晶体质量的不断提高和器件工艺的不断改进，基于GaN基材料研制的微波、毫米波器件和电路，工作频率越来越高，输出功率越来越大。

随着基于氮化镓(GaN)材料的微波功率器件向更小尺寸、更大输出功率和更高频率的方向发展，“热”的问题越来越突出，逐渐成为制约这种器件向更高性能提升的最重要问题之一。采用高热导率金刚石作为高频、大功率氮化镓(GaN)基器件的衬底或热沉，可以降低氮化镓(GaN)基大功率器件的自加热效应，并有望解决随总功率增加、频率提高出现的功率密度迅速下降的问题，因此成为近几年的一个国际研究热点。

将金刚石引入高频、大功率GaN基微波功率器件和电路，解决器件的散热问题，是近几年的国际研究重点。基于多晶金刚石的衬底转移技术、基于单晶金刚石的材料直接外延技术和基于纳米金刚石薄膜的器件表面覆膜技术，在解决高频、大功率GaN基HEMT的散热方面都具有非常重要的应用潜力。

下一代金刚石基GaN技术将支撑未来高功率射频和微波通信、宇航和军事系统，为5G和6G移动通信网络和更复杂的雷达系统铺平道路。 (百度新闻)