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作者:黄鑫;梁宇;刘佳奇;丁发柱;古宏伟;谢波玮;
单位:河南科之诚第三代半导体碳基芯片有限公司;齐鲁中科电工先进电磁驱动技术研究院;中国科学院电工研究所;
摘要:GaN大功率器件高功率密度和不匹配的散热能力引起结温过高,导致其性能下降甚至失效,发展受限。采用硅基金刚石基板代替常规的钼铜基板作为热沉基板,研究其在器件热管理中的应用。通过COMSOL热场有限元仿真证明硅基金刚石热沉在金刚石薄膜厚度为0.08 mm厚时,其散热效果与纯金刚石热沉相近。在相同小信号测试条件下,采用红外热像仪进行温度探测。结果显示钼铜热沉器件的最高分布温度为83.8℃,硅基金刚石热沉器件的最高分布温度为73.1℃,比钼铜热沉低10.7℃。随着功率器件热耗增加,硅基金刚石热沉散热能力更加突出,可代替钼铜基板,散热效果与价格昂贵的纯金刚石热沉相近。
关键词:硅基金刚石;;热沉;;GaN;;功率放大器;;温度特性
基金资助:河南省中科科技成果转移转化中心开放性课题(2024136);; 山东省自然科学基金面上项目(ZR2024MF103)