集成顶部金刚石层和底部嵌入式微流结构的半导体器件制造技术

技术编号:41404371 阅读:23 留言:0更新日期:2024-05-20 19:30
本发明专利技术涉及一种集成顶部金刚石层和底部嵌入式微流结构的半导体器件,包括:晶体管结构、纳米键合层、金刚石层、若干连接金属和盖板。所述纳米键合层将所述金刚石层键合在所述晶体管结构的上表面;所述若干连接金属均从所述金刚石层的上表面延伸至所述晶体管结构的电极表面;所述晶体管结构的衬底中形成有嵌入式微流结构,所述嵌入式微流结构从所述衬底远离所述金刚石层的表面延伸至所述衬底的内部;所述盖板覆盖所述衬底的下表面以将所述嵌入式微流结构密封。本发明专利技术实施例的半导体器件将嵌入式微流结构和高热导率金刚石层相结合,实现了晶体管的双向高效散热,可有效提高晶体管的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件,具体涉及一种集成顶部金刚石层和底部嵌入式微流结构的半导体器件


技术介绍

1、氮化镓(gan)是一种宽禁带半导体材料,与si材料相比,具有更高的电子迁移率和击穿电压,这使得氮化镓在高压、高功率应用方面具有显著优势。但由于氮化镓的热导率较低(约为130w/m·k),其较差的导热性能会导致器件内部产生的热量难以迅速传导至散热器,产生自热效应,会使器件饱和电流、跨导、输出功率以及功率附加效率等基本性能下降,甚至会使器件失效。

2、随着基于氮化镓材料的微波功率器件向更小尺寸、更大输出功率和更高频率的方向发展,“热”的问题越来越突出,逐渐成为制约这种器件向更高性能提升的瓶颈之一。金刚石是一种具有极高硬度、高热导率和高电子迁移率的材料,因此在氮化镓(gan)器件中具有广泛的应用前景。金刚石的热导率超过2000w/m·k,远高于氮化镓本身的导热性能。因此,金刚石可以作为氮化镓器件的散热手段,提高热传导效果。未来,金刚石材料在半导体器件相关领域具有巨大的应用潜力。

3、目前部分研究人员采用金刚石衬底来代替gan器件原有衬底本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种集成顶部金刚石层和底部嵌入式微流结构的半导体器件,其特征在于,包括:晶体管结构(1)、纳米键合层(2)、金刚石层(3)、若干连接金属(4)和盖板(5),其中,

2.根据权利要求1所述的集成顶部金刚石层和底部嵌入式微流结构的半导体器件,其特征在于,所述晶体管结构(1)包括所述衬底(11)、成核层(12)、缓冲层(13)、沟道层(14)、势垒层(15)、源电极(16)、漏电极(17)、栅电极(18)和介质层(19),其中,

3.根据权利要求2所述的集成顶部金刚石层和底部嵌入式微流结构的半导体器件,其特征在于,所述若干连接金属(4)包括源极连接金属(41)、漏极...

【技术特征摘要】

1.一种集成顶部金刚石层和底部嵌入式微流结构的半导体器件,其特征在于,包括:晶体管结构(1)、纳米键合层(2)、金刚石层(3)、若干连接金属(4)和盖板(5),其中,

2.根据权利要求1所述的集成顶部金刚石层和底部嵌入式微流结构的半导体器件,其特征在于,所述晶体管结构(1)包括所述衬底(11)、成核层(12)、缓冲层(13)、沟道层(14)、势垒层(15)、源电极(16)、漏电极(17)、栅电极(18)和介质层(19),其中,

3.根据权利要求2所述的集成顶部金刚石层和底部嵌入式微流结构的半导体器件,其特征在于,所述若干连接金属(4)包括源极连接金属(41)、漏极连接金属(42)和栅极连接金属(43),其中,

4.根据权利要求1所述的集成顶部金刚石层和底部嵌入式微流结构的半导体器件,其特征在于,

5.根据权利要求1所述的集成顶部金刚石层和底部嵌入式微流结构的半导体器件,其特征在于,...

【专利技术属性】
技术研发人员:武玫李仕明杨凌马晓华张濛侯斌郝跃
申请(专利权)人:西安电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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