Une équipe de recherche de l#39Université métropolitaine d#39Osaka a fabriqué un transistor au nitrure de gallium (GaN) en utilisant comme substrat le diamant, qui de tous les matériaux naturels possède la conductivité thermique la moreover élevée sur terre, et a réussi à augmenter la dissipation thermique de in addition de deux fois par rapport à transistors classiques. Le transistor devrait être utile non seulement dans les domaines des stations de foundation de conversation 5G, des radars météorologiques et des communications par satellite, mais également dans le chauffage par micro-ondes et le traitement au plasma.
Des chercheurs de l#39Université métropolitaine d#39Osaka prouvent que les diamants sont bien furthermore que le « meilleur ami des filles ». Leurs recherches révolutionnaires se concentrent sur les transistors au nitrure de gallium (GaN), qui sont des dispositifs semi-conducteurs haute puissance et haute fréquence utilisés dans les systèmes de données mobiles et de communication par satellite.
Avec la miniaturisation croissante des dispositifs semi-conducteurs, des problèmes surviennent tels que l#39augmentation de la densité de puissance et la génération de chaleur qui peuvent affecter les performances, la fiabilité et la durée de vie de ces dispositifs. Une gestion thermique efficace est donc cruciale. Le diamant, qui possède la conductivité thermique la plus élevée de tous les matériaux naturels, est un matériau de substrat idéal mais n#39a pas encore été mis en pratique en raison des difficultés de liaison du diamant aux éléments GaN.
Une équipe de recherche dirigée par le professeur agrégé Jianbo Liang et le professeur Naoteru Shigekawa de la Graduate University of Engineering de l#39Université métropolitaine d#39Osaka a réussi à fabriquer des transistors GaN à haute mobilité électronique en utilisant le diamant comme substrat. Cette nouvelle technologie offre des performances de dissipation thermique in addition de deux fois supérieures à celles des transistors de même forme fabriqués sur un substrat en carbure de silicium (SiC). Pour maximiser la conductivité thermique élevée du diamant, les chercheurs ont intégré une couche de 3C-SiC, un polytype cubique de carbure de silicium, entre le GaN et le diamant. Cette technique réduit considérablement la résistance thermique de l’interface et améliore la dissipation thermique.
« Cette nouvelle technologie a le potentiel de réduire considérablement les émissions de CO2 et potentiellement de révolutionner le développement de l#39électronique de puissance et de radiofréquence grâce à des capacités de gestion thermique améliorées », a déclaré le professeur Liang.
