金剛石在微電子技術中的應用

1、一金剛石在微電子技術中的應用抱負材料應同時具備禁帶寬、載流子遷移率高、熱導率大燈特點。相比之下，在眾多半導體材料中，硅單晶并非抱負的選擇見表 2。材料方面突破硅的限制開發(fā)的領域。性質金剛石GaAs6H-SiCSi/性質金剛石GaAs6H-SiCSi/gcm3/106 K13.5670.5654.3585.430GaN(纖鋅礦構造)5.1863.5155.323.22.3286.1501.15.94.72.63.1740001240254014202500/eV5.451.433.001.103.392022850040015001000/cm(vs)1空穴遷移率/180040050600200

2、cm(vs)1電阻率/ m10141071.5100.2擊 穿 電 場10.00.64.00.35.0 介電常數(shù)5.7012.509.7011.805.50折射率2.423.546.253.502.29/eV4.8(p4.74.8飽和電子速度2.71.02.51.01023W.Us2Keyes優(yōu)良度444.06.390.313.89.9105m s1熱 導 率 105m s1熱 導 率 / 20.000.465.001.501.30W (cmk)1/m0.20.41.4硬度/ 100007502900-310011501200-1700kgmm2Johnson 優(yōu)良度 73.85662.500

3、10.2409.000122.600104W (m.s.K)1在萊塞器件的二極管，CW的熱。沒有這樣的吸取，器件的效率將會降低，甚至遭到損壞。以前都承受銅做散熱片，效果并不抱負，1976 年美國貝爾試驗室報道， 通訊設備制造了有利條件。單位體積的熱耗散量為105W /cm3，或更多，并使 T 保持在 200以下。當用銅做散熱片時，二極管最大面積不超過104cm2 Q10W 。但103cm2 所能逸散的功率Q100W 103W 的連續(xù)波功率，4需要用液氮冷卻到-132，而用金剛石散熱片能是它在-68下正常的。在1994年，報到了金剛石肖特基二極管工作溫度可到達1000，了爭辯，還沒有商品化。由于

4、低溫低壓下合成的n型參雜金剛石還沒有解決p102 / m，并且已經成熟的應用做半導體器件n 型金剛石電導率較低，目前達不到做雙極晶體管的要求。2022年7月，在美國自然雜志上報道了通過在摻硼形成的p型金剛石中參加氘元素進展氘化，把p 型金剛石轉化為n2s /cm爭辯成果有可能用于制作出金剛石pn極管和雙極晶體管以及各種電路。他們利用微波等離子體CVD法首先制作出500nm 厚的摻硼金剛石薄膜，然后把樣品放在氘等離子體中，溫度為550，保持8520,600和650進展退p型金剛石轉化為n型金剛石?？梢哉f，這是目前得到的最高電導率的n 型金剛石。爭辯說明,在自然金剛石上做的二極管和雙極晶體管以及M

5、IS、MES、MOS低壓合成的多晶金剛石制作的MISFETfT可以到達2.7GHz, 最高振蕩頻率f為3.8GHz。高壓合成金剛石制作的MESFET的f可maxT以到達2.2GHz, 最高振蕩頻率f為7GHz2022年9月有報道日本電max報 公司(NTT)已經開發(fā)出一種工作頻率為81GHz 的，運行速度高于其他半導體器件2倍的金剛石半導體器件。在材料制造過程中，他的有害雜質削減到原來的0.05，在650和750電子遷移率可達1300cm2/(V.s)。NTT 試驗室和成功地制造出場效應晶體管(FET)的德國烏爾姆大學合作，利用NTT 試驗室的金剛石薄膜NTT 正致力于進一步削減材料中200GHz，輸出功率為30W/mm 的要求。他們期望金剛石器件能夠在數(shù)字電視播送以預見，只要