金刚石/GaN异质界面

热阻约20 m²K/GW

通过金属中间层微观结构调控实现低热阻金刚石/GaN异质界面，有效提升高功率器件散热能力。

Binglin, Lu · Kang, Haozhe · Zekun, Yin · Wang, Haitao · 凡正杰 · 王文君 · 梅雪松 · 陆洋 · 崔健磊

Applied Surface Science 2026

参数信息

总热边界电阻

20 m²K GW⁻¹

技术优势

声子桥效应

Ti中间层增强金属与衬底之间的声子态密度重叠，促进声子传输，降低界面热阻。

定位热阻分布

晶粒细化和互扩散改变声子局域化，使得TBR_metal/GaN降低而TBR_diamond/metal升高，总热阻可通过设计加以调控。

实验验证总热阻

TDTR测量得到~20 m²K/GW的总热阻，实验与模拟结果一致，证明该体系具备实用潜力。

应用场景

• 高功率GaN器件热管理：直接用于高功率GaN器件的散热设计，降低结温，提升性能和可靠性。
• 金刚石基散热衬底：提供低热阻的金刚石/GaN键合方案，使金刚石衬底得以实际发挥导热优势。
• 异质界面热传输：揭示声子模式匹配和局域化对界面热阻的调控规律，为界面工程提供理论指导。