近日，，三耳重工携手北京大学物理学院杨学林、、沈波教授团队，，，，在GaN on diamond(111) 直接异质外延取得重大突破
。。。。相关成果以“High-mobility AlGaN/GaN heterostructures directly grown on diamond (111) substrates using a high-temperature physical-vapor-deposition AlN nucleation layer”为题，，，
，发表于国际应用物理权威期刊 《Applied Physics Letters》
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论文链接：https://doi.org/10.1063/5.0315800

随着GaN器件向高功率密度
、、、
、小型化迈进，
，
，自热效应成为制约其性能和可靠性的主要瓶颈。。。。金刚石作为终极导热材料（热导率高达2200 W/(m·K)），，是理想的散热衬底，，
，能从根本上解决热积累问题。
。。
。然而，，，，传统GaN与金刚石的集成方式存在诸多痛点：采用键合法，，依赖中间层，，，，易产生界面空洞、、结合强度低、、、热阻高；在GaN上直接生长金刚石
，，需引入保护层防止等离子体损伤，，，但往往得到多晶金刚石，，，，晶粒细小、、
、界面空隙多，，，热阻不降反升。。因此，，在金刚石衬底上直接外延高质量GaN，，，，成为实现高效热管理的终极方案
。
。但这一路线长期受困于金刚石(111)表面的非晶层和强C–C键，，，导致III族氮化物难以成核
，，，晶体质量差。。
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三耳重工创新采用高温物理气相沉积PVD在金刚石（111）上沉积高质量AlN，，，通过高温消除非晶层，，，同时采用高能等离子体粒子修饰金刚石表面键，
，从而获得具有优异面内和面外晶体取向的AlN成核层。。
。北京大学团队在此高质量AlN成核层上
，，通过 MOCVD 外延生长出低位错密度GaN层和高迁移率AlGaN/GaN异质结构，
，，
，室温电子迁移率达1640 cm²/(V s)，，
，较此前金刚石衬底的最高报道值提升超两倍。。 

该技术实现金刚石 (111) 衬底上 GaN 基异质结的高质量直接外延，，，，克服了传统工艺的界面热阻
、
、、、结合强度不足等问题，，，，充分发挥金刚石的超高热导率优势，，为高功率 GaN 微波器件
、、、功率开关器件解决自热效应提供了全新技术路径
，，，，加速 GaN-on-Diamond 在 5G/6G 通信、、、、新能源、、、、航空航天等高端电子器件领域的应用
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三耳重工将持续聚焦宽禁带半导体材料的前沿技术，，
，，深耕金刚石在关键应用领域的技术攻关与产业化探索，，以材料创新助力下一代高功率电子器件发展。。。。

单晶金刚石

氮化铝薄膜