您好 歡迎來到超硬材料網  | 免費注冊
遠發信息:磨料磨具行業的一站式媒體平臺磨料磨具行業的一站式媒體平臺
手機資訊手機資訊
官方微信官方微信
鄭州華晶金剛石股份有限公司

全球首款多單元結構金剛石基GaN HEMT發布

關鍵詞 金剛石 , 電子|2019-09-06 10:22:29|來源 MEMS
摘要 據麥姆斯咨詢報道,三菱電機(MitsubishiElectric)宣布與美國國家先進工業科學與技術研究所(AIST)MEMS和微工程研究中心(UMEMSME)合作,開發出了一種直接...

據麥姆斯咨詢報道,三菱電機(Mitsubishi Electric)宣布與美國國家先進工業科學與技術研究所(AIST)MEMS和微工程研究中心(UMEMSME)合作,開發出了一種直接鍵合在高導熱性單晶金剛石襯底上的多單元結構(多個晶體管單元并聯排列)氮化鎵高電子遷移率晶體管(GaN-HEMT)。

三菱電機表示,這是世界上首次實現多單元GaN-HEMT直接鍵合到單晶金剛石襯底上。該研究成果已于9月2日~5日在日本名古屋大學(Nagoya University)舉行的固態器件和材料國際會議(SSDM)上發布。

微信截圖_20190906102055.png

這種新型金剛石基GaN HEMT旨在提高移動通信基站和衛星通信系統中高功率放大器的功率附加效率,從而幫助降低功耗。三菱電機表示,該產品將在2025年商業化之前進一步完善。在此次合作中,三菱電機負責GaN-on-Diamond HEMT的設計、制造、評估和分析,AIST開發了直接鍵合技術。

微信截圖_20190906102151.png

關鍵特性

(1)全球首款金剛石襯底直接鍵合的多單元結構GaN-HEMT

為了得到有效熱導率更高的金剛石基GaN HEMT器件,目前主要采用三種方式實現金剛石襯底與GaN外延材料的結合。

第一種是在金剛石襯底上直接外延生長GaN結構。這種方法生長難度大,不管是在多晶金剛石(PCD)還是單晶金剛石(SCD)上都會存在AlGaN/GaN層電學性能差的問題,因此需要在外延生長和最后的冷卻過程中實現更為精細的界面控制和應力管理。

第二種是在GaN HEMT結構上生長金剛石。這種方法可獲得較大尺寸(4英寸)金剛石襯底晶圓,有助于降低成本。然而,為了在GaN層上生長金剛石材料,一般采用高于600℃的CVD技術在SiN等籽晶層上生長,這種方法可能導致影響金剛石材料質量的成核層和熱應力的出現。

第三種是基于轉移技術的GaN/金剛石鍵合方法。這種鍵合方法更為靈活,作為一種并行工藝,GaN外延層和金剛石襯底可以在鍵合前同時制備,因此對于大功率GaN器件來說越來越具有吸引力。由于該技術早期的鍵合實驗一般在800℃高溫下進行,極大限制了生長區域,且需要引入低熱導率的界面鍵合材料,從而導致器件性能優勢無法充分發揮。

在這項研究中,三菱電機將硅襯底上制造的多單元GaN-HEMT去除硅襯底,然后對GaN-HEMT背面進行拋光,使其更薄更平滑,之后使用納米粘附層將其直接鍵合到金剛石襯底上。其多單元結構用于實際產品中八個晶體管單元的并聯對準。最終,利用單晶金剛石高散熱襯底制得了世界上第一個多單元GaN-on-Diamond HEMT。

(2)相比硅襯底上具有相同結構的GaN-HEMT,改善了輸出和功率效率,以擴展無線電波范圍,并且更節能

采用單晶金剛石(熱導率為1900 W/mK)襯底以獲得卓越的散熱性能可降低熱阻值,從而將GaN-HEMT的溫升從211.1℃降低至35.7℃。這可使每柵極寬度的輸出從2.8 W/mm提高到3.1 W/mm,并將功率效率從55.6%提高到65.2%,從而實現顯著的節能效果。

該技術在日本已獲得2件專利授權,還有9件專利在審查中,而在日本以外的國家和地區還申請了10件專利。

金剛石刀具網正式上線
  ① 凡本網注明"來源:超硬材料網"的所有作品,均為河南遠發信息技術有限公司合法擁有版權或有權使用的作品,未經本網授權不得轉載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明"來源:超硬材料網"。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。
② 凡本網注明"來源:XXX(非超硬材料網)"的作品,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
③ 如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的,請在30日內進行。
※ 聯系電話:0371-67667020

延伸推薦

韓國研究將雙層石墨烯轉變為單層金剛石

第一作者:PavelV.Bakharev、MingHuang通訊作者:PavelV.Bakharev、RodneyS.Ruoff通訊單位:韓國蔚山基礎科...

日期 2019-12-12   國際資訊

最新!無需高壓也能用石墨烯制出超薄金剛石膜!

據外媒報道,雖然石墨烯只有一個原子那么厚,但它的強度想必大家都有所耳聞,不過怎樣有沒有什么辦法讓變得更強呢?--把它變成一片片金剛石。韓國的研究人員現在就已經開發出一種可以將石墨烯...

日期 2019-12-11   超硬新聞

沃爾德:超高精密釬焊金剛石研磨輪

近年來,顯示技術不斷更新迭代,其中OLED水漲船高,特別是在中小尺寸領域的應用,使其受到業界青睞。針對市場需求,沃爾德從研發到生產,重視每一個環節,精中...

日期 2019-12-10   企業新聞

西安涇渭鉆探楊崗 全國金剛石復合片鉆頭第一人

25年如一日的潛心研究,讓西安涇渭鉆探機具制造有限公司工程師楊崗成為全國煤礦、地勘領域研發推廣金剛石復合片鉆頭的第一人,他用自己的“工匠之心”為中國煤礦...

日期 2019-12-10   超硬新聞

復合高碳鋼金剛石線等4種磨料磨具產品入圍重點新材料首...

12月3日,工業和信息化部原材料工業司正式印發《重點新材料首批次應用示范指導目錄(2019年版)》。復合高碳鋼金剛石切割線、高品質復合片合成用六面頂錘、...

日期 2019-12-06   超硬新聞

導電納米金剛石超級電容器可以存儲更多能量

多年來,科學家們一直在研究新的能量存儲方法。科學家一直在研究替代現代鋰離子電池的超級電容器。如今,超級電容器的問題在于它們無法存儲某些用途所需的能量。來...

日期 2019-12-06   超硬新聞

泉州眾志金剛石擬認定為福建省2019年高新技術企業

根據《高新技術企業認定管理辦法》(國科發火〔2016〕32號)和《高新技術企業認定管理工作指引》(國科發火〔2016〕195號)有關規定,12月2日,福...

日期 2019-12-05   企業新聞

金剛石線前景暗淡 東尼電子或變更主業

據東尼電子2019年三季報數據,公司前三季度營收4.49億,同比減少37.22%,前三季度歸母凈利潤-1.73億,同比減少264.32%。2019年金剛...

日期 2019-12-04   超硬新聞

第四屆國際碳材料大會金剛石創新應用論壇圓滿落幕 看金...

十一月末的上海跨國采購會展中心,有著她一如既往的端莊氣派,也多了幾分生機盎然。展館內人頭攢動,展館外車水馬龍,一派繁忙的景象讓人忘卻了初冬蕭瑟。11月2...

日期 2019-12-02   超硬新聞

引領發展謀劃未來 5G時代金剛石創新應用論壇在滬啟幕

金剛石作為“材料之王”,憑借優異的力、電、熱、光等性能,將在5G時代迎來產業發展的新窗口,傳統工程應用的轉型升級與新興功能應用的培育發展將帶來金剛石產業...

日期 2019-11-29   超硬新聞
柘城惠豐鉆石科技股份有限公司
河南聯合精密材料股份有限公司
吉林十一选五分布走势