3500 W/cm2!西安交大胡文波团队如何用金刚石改写功率器件散热极限?


来源:中国粉体网   山川

[导读]  专家报告:《功率器件热管理的晶圆键合与金刚石微通道优化》

中国粉体网讯  随着新能源汽车、射频通信、高性能算力产业快速扩张,以 GaN、β-Ga2O3为代表的宽禁带、超宽禁带功率器件持续向高频化、小型化、高功率密度迭代。器件单位面积热流密度不断攀升,局部热点热通量突破千瓦每平方厘米级别,传统散热方案逐渐触及性能上限。过热引发的器件性能衰减、可靠性下降、寿命缩短,已经成为制约第三代、第四代功率半导体大规模商业化落地的核心瓶颈。


金刚石是自然界导热系数最高的块体材料(~2000 W/m·K),将其引入功率器件热管理系统,几乎是业界共识的最优路径。


例如将金刚石加工成微通道冷板,利用液冷直接带走热量,理论上散热通量可达千瓦级。但是面向超高热通量工况,金刚石微通道冷却构型设计、精密制造、结构优化缺少系统性方案,同时需要平衡散热能力、加工难度与材料成本。


此外,金刚石与GaN、SiC等材料的热膨胀系数差异巨大,传统焊接或粘接工艺在界面处引入的高热阻层,往往让金刚石的极致导热能力"有劲使不出"。如何在晶圆级尺度实现低空洞率、高热稳定性的异质键合,是产业界长期未能突破的难题。


9月3日,中粉会展将在河南·郑州举办“2026第三届半导体行业用金刚石材料技术大会暨功率半导体技术应用与装备研讨会”。我们荣幸地邀请到了西安交通大学胡文波教授,他将带来题为《功率器件热管理的晶圆键合与金刚石微通道优化》的特邀报告。


报告将围绕室温晶圆键合、金刚石微通道优化两大主线展开,系统介绍团队研究进展:依托原子扩散键合、表面活化键合实现多种宽禁带半导体与金刚石异质集成;开发了多种超高深宽比金刚石微通道构型,结合机器学习多目标优化,最高散热通量可达 3500W/cm2,为高功率器件热管理提供完整晶圆集成与微通道设计方案。




(中国粉体网/山川)

注:图片非商业用途,存在侵权告知删


推荐0

作者:山川

总阅读量:21037001

相关新闻:
网友评论:
0条评论/0人参与 网友评论

版权与免责声明:

① 凡本网注明"来源:中国粉体网"的所有作品,版权均属于中国粉体网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:中国粉体网"。违者本网将追究相关法律责任。

② 本网凡注明"来源:xxx(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

粉体大数据研究
  • 即时排行
  • 周排行
  • 月度排行
图片新闻