12月6日至9日美国加利福尼亚州的IEEE半导体接口专家会议（SISC2017）上，日本富士通公司及其子公司富士通实验室公司（Fujitsu Laboratories Ltd）介绍了据称是***个室温下实现单晶金刚石和碳化硅（SiC）衬底焊接，关键是这两者都是硬质材料，但具有不同的热膨胀系数。

传统GaN HEMT——SiC衬底散热

   近年来，高频GaN-HEMT功率放大器已被广泛用于雷达和无线通信等远程无线电领域，预计还将用于天气雷达观测局部暴雨，或者即将出现的5G毫米波段移动通信协议。对于这些使用微波到毫米波频段雷达或无线通信系统，通过提高用于传输的GaN-HEMT功率放大器的输出功率，无线电波能够传播的距离将增大，可扩展雷达观测范围，实现更远和更高容量的通信。

金刚石-SiC散热

   尽管SiC衬底具有相对较高的导热率，但是对于具有越来越高的功率输出的器件而言，需要具有更好的导热率的材料以有效地将器件热量运送到冷却结构。 单晶金刚石具有非常好的导热性-几乎是SiC衬底的5倍 - 被称为可以有效散热的材料。

金刚石-SiC键合方法

   为了将单晶金刚石键合到作为冷却材料的器件上，正常的生产过程使用氩(Ar)束去除杂质，但这会在表面形成低密度的受损层，这会削弱单晶金刚石可能形成的键合。此外，使用诸如氮化硅(SiN)的绝缘膜用于键合，由于SiN存在热阻会削弱导热性。

为了防止Ar束在金刚石表面形成损伤层，富士通开发了一种技术，在暴露于Ar束之前用极薄的金属膜保护表面。为了确保表面是平面的(为了在室温下良好的键合)，金属膜的厚度需***在10nm或更薄。

   这种技术被证实可以防止Ar束暴露后在金刚石表面形成损伤层，从而提高了键合强度，从而使得单晶金刚石在室温下与SiC衬底键合。

热阻测试结果

   在室温下测量了粘样品的热阻，发现SiC /金刚石界面的热阻极低，为6.7×10-8m2K/W。使用这一测量参数进行的仿真表明，该技术将显着降低200W级GaN-HEMT器件的热阻，降至现有器件的61%(相当于表面温度降低80℃)。

   因此这种技术可以用于生产具有更高输出功率发射器的GaN-HEMT功率放大器。 当用于天气雷达等系统时，用于发射器的GaN-HEMT功率放大器可望将雷达的可观测范围提高1.5倍，这样可以更快地检测到能够产生突然暴雨的积雨云，从而为灾难做好准备。

   洛阳誉芯金刚石的CVD单晶金刚石是采用微波等离子法（Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition)制造而成。具有硬度高、耐磨性好、强度高、导热性好、摩擦系数低、抗黏结性好以及优良的抗腐蚀性和化学稳定性，可以刃磨出极其锋利的刀刃，被认为是***理想的超精密切削用刀具材料，在机械加工领域尤其是超精密加工领域有着重要地位并得到广泛应用。

特点：适用于超精密刀具，特别是加工有色金属材料，如铝（合金）、铜、高分子材料（MMCs)、碳纤维增强塑料（CFPs)

零件表面可达到镜面效果，其表面粗糙度可达到Ra-0.1μm以下。