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作者：张栋曜;周幸叶;郭红雨;余浩;吕元杰;冯志红;
单位：中国电子科技集团公司第十三研究所;固态微波器件与电路全国重点实验室;
摘要：GaN作为第三代宽禁带半导体材料,具有较大的自发极化系数和压电系数,可承受高功率密度,适用于高频、高温、大功率器件。随着GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)向小型化、大功率发展,散热问题已成为制约GaN功率器件性能提升的重要因素。高热导率(2 000 W·m~(-1)·K~(-1))金刚石是一种极具竞争力的新型散热材料,在解决大功率器件的散热问题方面极具潜力。针对散热问题,采用室温晶圆键合工艺制备了金刚石基GaN HEMT,并对其进行了直流特性、微波功率特性和结温测试。与传统SiC基GaN HEMT相比,金刚石基GaN HEMT的漏源饱和输出电流增大了约5%,热阻从5.04 K·mm/W降低至3.78 K·mm/W,有利于提升器件性能、延长器件寿命。本文研究结果为突破GaN功率器件性能的发展瓶颈提供了实验基础。
关键词：GaN;;金刚石;;微波功率;;结温;;散热能力
基金资助：国家重点研发计划项目(2022YFB3404304)
