В последние годы, в связи с ростом объемов информации в беспроводной связи, возникла потребность в устройствах с более высокими частотами и большей выходной мощностью, а именно в GaN-HEMT. Однако самонагрев во время работы ограничивает выходную мощность устройств, что приводит к снижению характеристик связи и надежности, например, к невозможности передачи сигнала. Для решения этих проблем в Университете Осаки использовали алмаз, обладающий чрезвычайно высокой теплопроводностью, в качестве подложки для GaN-HEMT, что позволило успешно улучшить теплоотводные характеристики.
В качестве подложки для GaN-HEMT обычно используются Si (кремний) и SiC (карбид кремния), но теплопроводность алмаза примерно в 12 раз выше, чем у Si, и в 4–6 раз выше, чем у SiC, что позволяет снизить тепловое сопротивление соответственно на 1/4 и 1/2.
До сих пор из-за большого размера зерен поликристаллического алмаза и плохой шероховатости поверхности (5–6 нм) было трудно осуществлять прямую связку слоя GaN без использования припоя или связующих материалов. Однако на этот раз, благодаря сочетанию технологии полировки алмазной подложки (позволяющей снизить шероховатость поверхности вдвое по сравнению с традиционными методами) с технологией переноса слоя GaN с подложки Si на поликристаллический алмаз, нам удалось непосредственно соединить слой GaN с 2-дюймовым поликристаллическим алмазом.
Это подтверждает возможность создания GaN-структур на поликристаллическом алмазе и однородность их теплоотводящих характеристик.
