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ナノ層を反応させることでシリコンと多結晶ダイヤモンドの低温結合を実現し、超低熱境界抵抗を持つ
2022-07-28
熱管理は現代電子製品における重要な課題であり、最近の重要な革新はダイヤモンドを半導体に直接集積して効率的な冷却を実現することに集中している。しかし、低熱境界抵抗（TBR）、最小熱予算、十分な機械的ロバスト性を同時に実現するダイヤモンド／半導体接続は依然として困難な課題である。
アモイ大学電子科学・工学院のYi Zhong研究チームは、反応性金属ナノ層を介して200℃で多結晶ダイヤモンドと半導体を接続する集団ウェハレベル結合技術を提案した。これにより生成されたシリコン／ダイヤモンド接続は、従来のチップ接続技術よりも大幅に優れた9.74 m 2 GW−1の超低TBRを有する。これらの接続は、少なくとも1000回の熱サイクルと1000時間の高温/湿気テストに耐える優れた信頼性も示しています。これらの特性は、設計された金属中間層の再結晶微細構造と関係がある。この実証は半導体上のダイヤモンドの低温と高フラックス集積の進歩を代表しており、現在の熱制限を受けた電子応用を可能にする可能性がある。関連研究成果は「Low-temperature bonding of Si and polycrystalline diamond with ultra-low thermal boundary resistance by reactive nanolayers」と題して1月11日に「Journal of Materials Science&Technology」に発表された。
原文リンク：https://doi.org/10.1016/j.jmst.2023.11.043
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