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半导体异质集成界面热阻调控方法技术

技术编号:41999688 阅读:25 留言:0更新日期:2024-07-12 12:23
本发明专利技术公开了一种半导体异质集成界面热阻调控方法,包括:步骤1、根据漫散射失配模型建立第一材料和第二材料之间的界面热阻与声子色散的函数关系;步骤2、获取第一材料和第二材料在不同晶向下的声子色散关系,并将其输入到步骤1中的函数关系中进行迭代计算,得到第一材料和第二材料在不同晶向下两者之间的界面热阻,从而获得第一材料和第二材料之间的界面热阻与晶向的定量关系;步骤3、根据步骤2获取的定量关系以及目标界面热阻选择相应晶向的第一材料和第二材料进行异质集成。本发明专利技术通过调控集成的异质半导体材料的晶向,进而调控界面声子热输运从而实现半导体异质集成界面热阻的调控。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体界面热阻的,具体涉及一种半导体异质集成界面热阻调控方法


技术介绍

1、随着半导体器件尺寸的不断减小、集成密度和功率密度的迅速升高,发热问题愈发严重,研究表明,40%的器件失效来源于器件工作温度过高,散热已经成为制约器件性能和可靠性的关键因素。当前,解决半导体器件散热问题的一个主流方式是异质集成,即将高热导率的材料集成到低热导率器件上,以增强散热。常见的异质集成方式包括外延生长(如气相沉积法、分子束外延法等)和晶圆键合技术(表面活化键合技术、亲疏水键合技术等)。然而异质集成技术也存在许多瓶颈问题,使得异质集成器件的发热问题并没有得到真正的改善,因此无法实现预期的高功率运行。这是因为两种不同半导体材料之间容易形成较大界面热阻,从而严重阻碍半导体器件的散热。因此调控半导体异质集成界面热阻对于实现半导体器件高效热管理、高功率密度具有重要意义。然而,当前缺乏调控半导体异质集成界面热阻的有效方法。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处,提供一种半导体异质集成界面热阻调控方法,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半导体异质集成界面热阻调控方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的半导体异质集成界面热阻调控方法,其特征在于,第一材料、第二材料包括氮化镓、碳化硅、氧化镓、金刚石、硅中的一种,且两者异质。

3.根据权利要求1所述的半导体异质集成界面热阻调控方法,其特征在于,步骤1中建立的界面热阻函数关系表达式为:

4.根据权利要求1所述的半导体异质集成界面热阻调控方法,其特征在于,步骤2中,第一材料和第二材料的声子色散关系通过第一性原理计算获取。

5.根据权利要求4所述的半导体异质集成界面热阻调控方法,其特征在于,通过第一性原理计...

【技术特征摘要】

1.一种半导体异质集成界面热阻调控方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的半导体异质集成界面热阻调控方法,其特征在于,第一材料、第二材料包括氮化镓、碳化硅、氧化镓、金刚石、硅中的一种,且两者异质。

3.根据权利要求1所述的半导体异质集成界面热阻调控方法,其特征在于,步骤1中建立的界面热阻函数关系表达式为:

4.根据权利要求1所述的半导体异质集成界面热阻调控方法,其特征在于,步骤2中,第一材料和第二材料的声子色散关系通过第一性原理计算获取。

5.根据权利要求4所述的半导体异质集成界面热阻调控方法,其特征在于,通过第...

【专利技术属性】
技术研发人员:袁超王鑫华肖兴林孟弼伟李红月刘新宇
申请(专利权)人:武汉大学
类型:发明
国别省市:

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