提高氧化镓材料导热性的方法技术

本发明专利技术提供了一种提高氧化镓材料导热性的方法，包括：在氧化镓衬底上外延单晶氧化镓薄膜；利用刻蚀工艺结合二维材料转移的方式将单晶氧化镓薄膜转移至热导率大于200W/m·K且与半导体兼容的衬底材料上，得到形成于上述衬底之上的单晶氧化镓材料。通过将单晶氧化镓薄膜转移至诸如金刚石、AlN衬底、GaN衬底、SiC衬底或由Si衬底和沉积于Si衬底上的金刚石组成的复合衬底等热导率大于200W/m·K且与半导体兼容的衬底上，有效提高了氧化镓材料的导热性，且干法转移工艺步骤简单，容易形成较成熟的工艺，易于推广，有助于提高生产质量，对于其实用化具有较高的价值。

【技术实现步骤摘要】
提高氧化镓材料导热性的方法
本专利技术属于半导体
，尤其是涉及一种提高氧化镓材料导热性的方法。
技术介绍
随着信息技术及电子电力系统的不断发展，市场对宽禁带半导体的需求越来越大，第一代半导体材料Si，Ge，第二代半导体材料GaAs，InP，以及第三代半导体材料SiC，GaN的不断普及与发展，在新能源，智能电网，电动汽车，高速列车等生活领域以及雷达，航空航天等军事领域都起到了关键作用。氧化镓材料具有高达4.8eV的禁带宽度，其击穿场强约为4H-SiC和GaN的三倍，并且制备成本较低，因而成为大功率器件领域的一支潜力股，然而由于氧化镓材料具有较低的载流子迁移率，以及相对其他半导体材料而言非常低的导热性，限制了其在大功率器件的应用。而大功率器件对于导热性的要求较高，现有的技术手段提高导热性的方式包括如下几种：在设备或者器件中额外增加导热导电衬垫、在功率器件和散热器之间粘接热传导胶带以及在器件上涂覆相变导热绝缘材料等，上述方式仅仅作为器件散热的一个辅助手段，并没有涉及从大功率器件的本身来改善导热性。对于氧化镓材料来说，如何优化设计氧化镓材料的制备、处理工艺，在保证其良好的抗击穿性能的同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高氧化镓材料导热性的方法，包括：在氧化镓衬底上外延单晶氧化镓薄膜；利用刻蚀工艺结合二维材料转移的方式将单晶氧化镓薄膜转移至热导率大于200W/m·K且与半导体兼容的衬底材料上，得到形成于所述衬底之上的单晶氧化镓材料。

【技术特征摘要】
1.一种提高氧化镓材料导热性的方法，包括：在氧化镓衬底上外延单晶氧化镓薄膜；利用刻蚀工艺结合二维材料转移的方式将单晶氧化镓薄膜转移至热导率大于200W/m·K且与半导体兼容的衬底材料上，得到形成于所述衬底之上的单晶氧化镓材料。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述二维材料转移的方式包括：干法转移和湿法转移。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述热导率大于200W/m·K且与半导体兼容的衬底材料选用金刚石衬底、AlN衬底、GaN衬底、SiC衬底或由Si衬底和沉积于Si衬底上的金刚石组成的复合衬底。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述衬底材料选用金刚石衬底；所述二维材料的转移采用干法转移；所述利用刻蚀工艺结合二维材料转移的方式将单品氧化镓薄膜转移至热导率大于200W/m·K且与半导体兼容的衬底材料上包括：通过滚压的方式将形成于氧化镓衬底上的单晶氧化镓薄膜表面与胶带粘合；通过刻蚀工艺将氧化镓衬底刻蚀掉，只保留单晶氧化镓薄膜；将...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙世兵，何启鸣，董航，刘琦，吕杭炳，刘明，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11