散热领域需求强劲，金刚石热沉片大显身手！

随着第三代半导体的大幅度应用及5G时代的来临，传统的电子封装热管理材料乃至芯片材料面临升级换代的巨大挑战，近年来迅速崛起的先进碳素及其复合材料，将在大功率、高频光电子器件散热领域发挥重要的作用，成为电子工业中理想的热管理材料 ！(包括热沉材料、封装材料、基体材料等 )。

金刚石散热衬底在 GaN 基功率器件：氮化镓（ GaN）基功率器件性能的充分发挥受到沉积 GaN 的衬底低热导率的限制，具有高热导率的化学气相沉积（ CVD）金刚石，成为 GaN 功率器件热扩散衬底材料的优良选择。相关学者在高导热金刚石与 GaN 器件结合技术方面开展了多项技术研究，主要包括低温键合技术、GaN 外延层背面直接生长金刚石的衬底转移技术、单晶金刚石外延 GaN 技术和高导热金刚石钝化层散热技术。

GaN 外延层背面直接生长金刚石则具有良好的界面结合强度，但是涉及到高温、晶圆应力大、界面热阻高等技术难点。单晶金刚石外延 GaN 技术和高导热金刚石钝化层散热技术则分别受到单晶金刚石尺寸小、成本高和工艺不兼容的限制。因此，开发低成本大尺寸金刚石衬底，提高晶圆应力控制技术和界面结合强度，降低界面热阻，提高金刚石衬底 GaN 器件性能方面，将是未来金刚石与 GaN 器件结合技术发展的重点。

金刚石封装半导体激光器：高功率半导体激光器工作时，有源区会产生大量的热，降低激光器输出功率，缩短使用寿命。金刚石具有高热导率特性，将其作为过渡热沉将提高器件的散热能力，减少热阻，提高激光器输出功率，延长激光器寿命。

金刚石拉曼激光研究：受激拉曼散射是一种重要的非线性光学效应,受激拉曼散射可实现所有入射光子的固定频率位移，无相位匹配需求，是拓展激光的使用波段范围重要技术。该方向研究成为激光技术发展的一个热点。

金刚石作为一种性能优异的晶体拉曼材料，具有已知晶体材料中最大的拉曼频移 1332.3 cm-1，其室温下拉曼增益线宽约为 1.5 cm-1。金刚石的拉曼增益具有偏振选择性，当泵浦光偏振方向和金刚石晶体<111>方向平行时，其拉曼增益最大 (10 cm/GW@1 μm)，且输出线偏振的拉曼光。金刚石具有超高的热导率，其超快的热耗散能力是金刚石晶体在高功率运行下保持高拉曼增益不变并获得高光束质量激光输出的关键。

常见激光拉曼晶体与金刚石比较

近年来随着化学气相沉积制备工艺的提高，使得人造金刚石的光学品质得到快速提升，光学级的金刚石晶体因此也以其优异的拉曼和布里渊特性表现出优异的功率提升、相干性增强以及频率转换能力，并推动金刚石激光器在极大程度上克服了基于传统工作物质的粒子数反转激光器存在的热效应、以及波长和输出功率难以兼顾的难题。

金刚石3D封装散热基板：当追随摩尔定律成为产业共识，More Moore的提出似乎又为芯片制造业的发展增添了些许亮色。一般来说，More Moore指芯片特征尺寸的不断缩小，它包括两方面：为提高密度、性能和可靠性在晶圆水平和垂直方向上继续缩小特征尺寸;采用3D结构等工艺技术以及新材料的运用来影响晶圆的电学性能。

电子封装材料用于承载电子元器件及其相互联线，主要起机械支持、密封保护、散热和屏蔽等作用，对集成电路的性能和可靠性具有非常重要的影响。随着电子技术的发展，集成电路正向超大规模、超高速、高密度、大功率、高精度、多功能方向发展，因而对封装材料提出了越来越高的要求。金刚石系列高性能封装材料的研发，对促进电子封装材料朝小型化、高性能、高可靠性和低成本方向发展具有重要意义。

为满足市场对金刚石热管理的需求，凯发k8国际不断立足前沿，持续突破，引领工艺革新方向，现有金刚石热沉片和晶圆级金刚石产品技术指标达到世界领先的水平，晶圆级金刚石生长面表面粗糙度Ra＜1nm，金刚石热沉片的热导率达1000-2000W/m.K，更有GaN on diamond 、Diamond on GaN、金刚石基氮化铝等产品。采用金刚石热沉的大功率半导体激光器已经用于光通信，在激光二极管、功率晶体管、电子封装材料等领域也都有应用。基于晶圆级的金刚石产品能力，公司开发出了金刚石基氮化镓外延片，主要应用在射频（卫星、5G基站）与高功率器件（光伏、风力发电、新能源车、储能）等对热管理需求高的领域，作为碳化硅基氮化镓材料的补充。