金刚石在微电子技术中的应用

1、一金刚石在微电子技术中的应用抱负材料应同时具备禁带宽、载流子迁移率高、热导率大灯特点。相比之下，在众多半导体材料中，硅单晶并非抱负的选择见表 2。材料方面突破硅的限制开发的领域。性质金刚石GaAs6H-SiCSi/性质金刚石GaAs6H-SiCSi/gcm3/106 K13.5670.5654.3585.430GaN(纤锌矿构造)5.1863.5155.323.22.3286.1501.15.94.72.63.1740001240254014202500/eV5.451.433.001.103.392022850040015001000/cm(vs)1空穴迁移率/180040050600200

2、cm(vs)1电阻率/ m10141071.5100.2击 穿 电 场10.00.64.00.35.0 介电常数5.7012.509.7011.805.50折射率2.423.546.253.502.29/eV4.8(p4.74.8饱和电子速度2.71.02.51.01023W.Us2Keyes优良度444.06.390.313.89.9105m s1热 导 率 105m s1热 导 率 / 20.000.465.001.501.30W (cmk)1/m0.20.41.4硬度/ 100007502900-310011501200-1700kgmm2Johnson 优良度 73.85662.500

3、10.2409.000122.600104W (m.s.K)1在莱塞器件的二极管，CW的热。没有这样的吸取，器件的效率将会降低，甚至遭到损坏。以前都承受铜做散热片，效果并不抱负，1976 年美国贝尔试验室报道， 通讯设备制造了有利条件。单位体积的热耗散量为105W /cm3，或更多，并使 T 保持在 200以下。当用铜做散热片时，二极管最大面积不超过104cm2 Q10W 。但103cm2 所能逸散的功率Q100W 103W 的连续波功率，4需要用液氮冷却到-132，而用金刚石散热片能是它在-68下正常的。在1994年，报到了金刚石肖特基二极管工作温度可到达1000，了争辩，还没有商品化。由于

4、低温低压下合成的n型参杂金刚石还没有解决p102 / m，并且已经成熟的应用做半导体器件n 型金刚石电导率较低，目前达不到做双极晶体管的要求。2022年7月，在美国自然杂志上报道了通过在掺硼形成的p型金刚石中参加氘元素进展氘化，把p 型金刚石转化为n2s /cm争辩成果有可能用于制作出金刚石pn极管和双极晶体管以及各种电路。他们利用微波等离子体CVD法首先制作出500nm 厚的掺硼金刚石薄膜，然后把样品放在氘等离子体中，温度为550，保持8520,600和650进展退p型金刚石转化为n型金刚石。可以说，这是目前得到的最高电导率的n 型金刚石。争辩说明,在自然金刚石上做的二极管和双极晶体管以及M

5、IS、MES、MOS低压合成的多晶金刚石制作的MISFETfT可以到达2.7GHz, 最高振荡频率f为3.8GHz。高压合成金刚石制作的MESFET的f可maxT以到达2.2GHz, 最高振荡频率f为7GHz2022年9月有报道日本电max报 公司(NTT)已经开发出一种工作频率为81GHz 的，运行速度高于其他半导体器件2倍的金刚石半导体器件。在材料制造过程中，他的有害杂质削减到原来的0.05，在650和750电子迁移率可达1300cm2/(V.s)。NTT 试验室和成功地制造出场效应晶体管(FET)的德国乌尔姆大学合作，利用NTT 试验室的金刚石薄膜NTT 正致力于进一步削减材料中200GHz，输出功率为30W/mm 的要求。他们期望金刚石器件能够在数字电视播送以预见，只要