新一代超高热导半导体封装基板——金刚石热沉片

      基板是裸芯片封装中热传导的关键环节。。
。。随着微电子技术的发展，，
，，高密度组装、
、小型化特性愈发明显，，，组件热流密度越来越大
，，对新型基板材料的要求越来越高
，，，
，要求具有更高的热导率、、、更匹配的热膨胀系数以及更好的稳定性。。。
。而具备这些优良特性的金刚石应运而生。。

       金刚石是一种超宽禁带半导体材料，，其禁带宽度为5.5 eV，，比GaN
、、SiC等宽禁带半导体材料还要大。。。。金刚石禁带宽度是Si的5倍，，载流子迁移率也是Si材料的3倍，，，理论上金刚石的载流子迁移率比现有的宽禁带半导体材料（GaN
、、、SiC）也要高2倍以上。
。。。同时，，，
，金刚石在室温下有极低的本征载流子浓度。
。。并且，
，，除了硬度以外，
，，金刚石还具有半导体材料中的热导率，， 为AlN的7.5倍，，，，基于这些优异的性能参数，，，金刚石被认为是制备下一代高功率
、、高频、、高温及低功率损耗电子器件最有希望的材料。。。

       50多年来，
，，，采用高压高温技术（HPHT） 制造的合成金刚石广泛应用于研磨应用，，，充分发挥了金刚石极高硬度和极强耐磨性的特性。。在过去20年中，，，，基于化学气相沉积（CVD） 的新金刚石生成方法已投入商业化应用，，这样就使得以较低成本生成单晶和多晶金刚石
。。这些新合成方法支持全面开发利用金刚石的光学、、热学、、、
、电化、、化学以及电子属性
。
。
。。目前金刚石已广泛应用于光学和半导体行业。
。。

       作为专门进行热管理的元件，
，天然金刚石应用在一些早期微波和激光二极管器件中。。。。但适用天然金刚石板的可用性
、
、、尺寸及成本限制了金刚石的市场应 用。。随着热学属性与IIa型天然金刚石相类似的微波辅助型CVD 多晶金刚石的出现，，可用性问题得到了解决
。
。
。目前，，，许多供应商提供一系列现成的热学等级的金刚石。。。。由于独立式多晶金刚石采用直径达140 mm 的大型晶片生成，，，，因此尺寸不再局限为单个器件或小型阵列，，阵列尺寸可扩展至几厘米。。。。基于以上原因，
，CVD 金刚石的实用性得到验证，，，自20世纪90年代以来已被广泛应用于各种器件之中。
。

       随着大尺寸、、高质量以及大范围、、、高灵活度的金刚石沉积技术的逐步开发，，，
， 有望使大规模集成电路和高速集成电路的发展进入一个新时代。。。与此同时，，，
， 金刚石制备技术的发展也推动了金刚石光学及光电子学的快速进步，， 实现了光电子器件的尺寸大幅降低
。。。高精度金刚石棱镜、、金刚石图形化电极以及金刚石声表面波器件的应用都将推动光学
、、、电学和声学领域技术的进一步发展。
。

       金刚石相比于其他材料具有诸多极其优异的物理化学性能指标，，
， 如极佳的机械性能、、、、热学性能、
、、透光性、、半导体性能及化学惰性，
， 是一种全方位的不可替代的特殊多功能材料
。
。这些特性在很多情况下都远远优于其他材料。。。氧化镓
、
、金刚石是第四代半导体材料。。其中，，
，，氧化镓是一种无机化合物，，，也是超宽禁带半导体材料
，
，，氧化镓超宽禁带半导体材料制造的功率器件，，更耐热、、、
、更高效、、成本更低
、、应用范围更广
，
，有望替代碳化硅和氮化镓成为新一代半导体材料。。而金刚石是最有应用前景的新一代半导体材料之一
。。其热导率和体材料迁移率在自然界中最高
，
，，，在制作功率半导体器件领域应用潜力巨大。。目前，，，全球都在加紧金刚石在半导体领域的研制工作。。
。随着我国推动关键技术突破，，，，功能金刚石材料将由实验室阶段向商业化转变
。
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       尊龙时凯是一家专注于宽禁带半导体材料研发、、生产和销售的高科技企业，，拥有国际先进水平的金刚石和氮化铝生产工艺，，可以为全球客户提供高品质的产品和定制化服务。。。目前核心产品有金刚石热沉片、、、、多晶金刚石、
、
、单晶金刚石和氮化铝薄膜等。。。。