案例展示

  美国麻省理工学院研讨团队给氮化镓芯片嵌入一层超薄单晶金刚石，打破了高功率无线芯片散热瓶颈，并制备出功能创纪录的无线G通讯、卫星互联网等高功率电子设备供给了新的芯片级热办理计划。相关成果在2026年IEEE世界微波研讨会上发布。

  硅是现在绝大多数芯片的根底资料，但其功率承载才能存在天然约束，难以满意未来高速无线通讯对功能和能效的要求。相比之下，氮化镓具有更高的功率密度和作业频率，被视为6G通讯、高功率雷达和卫星通讯的重要候选资料。但是，氮化镓器材在运转过程中很多能量会转化为热量，而部分热门会下降器材可靠性并约束功能发挥。

  为处理这一问题，研讨团队选用实验室培养的单晶金刚石作为散热层。金刚石具有已知资料中最高的导热率，可敏捷分散热量，可使氮化镓与硅基电路坚持附近温度，来提高整个三维芯片体系的可靠性。

  此前，通常在氮化镓晶体管外表直接成长超薄金刚石层，但这种办法难以大规模制作，并且会发生寄生电容，下降器材作业速度。此次，团队使用飞秒激光从氮化镓晶圆中切割出微型芯粒，并将其嵌入预先加工好的单晶金刚石基底微腔中，再经过仅20微米厚的导热薄膜完成高效热传导。

  在此根底上，团队制备出无线体系要害器材，即功率放大器。测验成果为，其输出功率、功率和增益均超越已知同类器材。团队表明，该放大器可以支撑信号远距离传达，可应用于高功率雷达、空间通讯以及工业无人机等范畴。

  团队表明，该放大器可以支撑信号远距离传达，可应用于高功率雷达、空间通讯以及工业无人机等范畴。