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高导热金刚石膜在空间飞行器中的应用与实践

发表时间:2021-11-30 12:02作者:化合积电网址:http://www.csmc-semi.com

随着航天技术的发展,空间电子、微波、激光等高热流密度设备的散热问题日益突出。在宇宙空间运行的航天器,向阳面温度高达130℃,背阳面温度-150℃,另外由于真空、辐照、原子氧的影响,航天器热控制系统对耐受空间环境极限的高导热材料需求强烈,高导热金刚石能够很好的契合上述空间需求。


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。如下表所示,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,除了最高硬度以外,金刚石还具有半导体材料中最高的热导率, 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,被业界誉为“终极半导体”。


化合积电致力于金刚石的研发和生产,现有金刚石热沉片、晶圆级金刚石、GaN on diamond 、Diamond on GaN、金刚石基/硅基/蓝宝石基氮化铝等产品,广泛应用于航空航天、军工、通讯、新能源汽车等领域。


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