第六元素公司金刚石基GaN晶圆射频器件功率密度比SiC基提高三倍

在卢森堡注册的人造金刚石材料第六元素公司（戴比尔斯公司集团的成员）表示，其金刚石基氮化镓（GaN）晶圆已被雷神公司证明，该产品显著优于行业标准的SiC基GaN晶圆射频器件，与后者相比，其降低热阻，提高射频功率密度，并保留了射频功能。

在高电子迁移率晶体管（HEMT）器件中，雷神公司的金刚石基GaN晶圆与SiC器件相比在功率密度上获得了三倍的提升，第六元素公司声称。金刚石基GaN晶圆器件的热阻也表现出了近三倍的降低，它补充说。雷神公司使用了多种工业标准的热计量技术，包括时域反射热（TDTR），激光闪光和电阻测温，以及有限元建模，来确认结果的一致性。

一旦达成这些里程碑式的成果，雷神公司就完成了美国国防先期研究计划局（DARPA）的交界热传输（NJTT）计划的重要目标，该计划旨在通过开发出具有三倍或更大地提高功率密度的GaN射频器件来提高热管理。

第六元素公司宣称金刚石衬底上GaN晶圆相比于其它衬底材料具有优势，因为人造金刚石比Si或SiC具有5倍的散热效率。这样，外加上金刚石与GaN的紧密贴近，导致金刚石晶片上GaN晶圆的热阻显著减少。更低的热阻能使其在较高的环境温度进行简单和更低成本的热管理系统和可靠的操作，以及更具成本效益的射频器件。

“热问题占了所有的电子故障的50％以上，并限制GaN的内在功率密度的性能潜力，”第六元素技术集团主任，阿德里安·威尔逊说。“射频和高压电力器件制造商，充分利用金刚石基GaN晶圆将会获得的无与伦比的芯片热传导性能，和能够提供快速，高效，高性价比的散热，”他补充道。“作为第一家做在市场销售的金刚石基GaN晶圆，我们期待着与厂商进行合作共同挖掘人造金刚石的独特属性。”

在为制造商设计的具有高功率，高电压和高频率特性晶体管基电路的中，第六元素公司估计，金刚石基GaN晶圆能够制造更小、更快、更节能、具有更长使用寿命和更高可靠性、更高的功率电子器件。金刚石基GaN晶圆技术具有优于其他所有可用的射频半导体材料的优势，提供卓越的系统性能和低成本，该公司声称，这使其在国防和商业两个应用领域之中适用于下一代器件技术。