范德华β-Ga2O3薄膜

超低界面热阻

利用范德华力在多晶金刚石上实现单晶β-Ga2O3薄膜的外延生长，解决晶格失配和热应力问题，为高功率电子器件的热管理提供新方案。

宁静 · Hao-Yue, Zhang · 张进成

Nature Communications 2025

参数信息

热边界电阻

2.82 m²·K/GW

光电探测器光暗电流比

10⁶

光电探测器响应度

210 A/W

技术优势

不用单晶金刚石

用范德华力直接在多晶金刚石上生长单晶薄膜，绕开了单晶金刚石的晶圆尺寸和成本限制。

散热界面不再是瓶颈

Graphene缓冲层缓解了热膨胀应力，使β-Ga2O3/金刚石界面热边界电阻低至2.82 m²·K/GW。

应用场景

• 功率半导体：多晶金刚石上的β-Ga2O3薄膜可用于高功率器件衬底，直接改善散热。
• 高功率电子器件：薄膜可集成到高功率电子器件中，利用超低界面热阻解决自热效应。
• 微电子制造：提供在多晶金刚石上生长单晶β-Ga2O3的工艺，绕过晶格失配难题。
• 紫外光电探测器：高光暗电流比和响应度使该薄膜可直接用于高性能紫外探测器。