随着半导体器件朝着集成化和小型化方向发展，，，，集成电路功率密度不断增加，，热点处更是高达1000W/cm2，，由于传统散热材料/器件散热能力的不足，，热量的持续累积威胁着电子的性能、、、稳定性和寿命，，，，第三代半导体器件只能发挥其理论性能的20%-30%。。。因此,提高电子器件的散热能力至关重要。。。。
金刚石材料被称为第四代散热材料，，，，是大功率电子器件、、、半导体芯片、、、5G 通信、、、、T/R 组件等器件的关键散热材料。。。。从下表可以看出，，，，金刚石的热导率最高，，，同时迁移率和击穿电场也高，，因此也可以作为热沉材料。。。。
表1 不同材料的热导率
凯星采用微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)制备大尺寸、、、、高品质金刚石薄膜。。微波等离子体化学气相沉积法，，具有微波能量无污染和气体原料纯净等优势,是制备大尺寸和高品质多晶金刚石最有发展前景的技术。。。。
金刚石与半导体器件的应用主要有两种方式：一是采用直接沉积，，，，二是采用键合的方法。。。。直接沉积，，，由于存在晶格失配严重，，沉积较为困难，，，有采用MBE或者MOCVD来进行沉积。。。。如在GaN背面沉积外延层25um的金刚石层，，制备出高效散热的AlGaN/GaN HEMT器件。。低温键合，，即在室温下，，，使用表面活化法将硅衬底上外延生长的GaN层转移到金刚石衬底上，，获得GaN on diamond异质键合结构，，其界面热导已与外延生长法制备的水平相当。。。
图2 GaN 背面生长金刚石
图3 低温键合工艺
金刚石在半导体激光器作为热沉材料，，通过磁控溅射系统在CVD金刚石热沉片表面沉积Ti/Pt/Au多层膜，，，作为金属化层。。。通过电子束蒸发系统沉积10um厚的In膜，，，，作为半导体激光器封装焊料层。。。采用高精度贴片机，，，以COS（chip on submount）结构将半导体激光器线阵贴片于金刚石热沉表面，，并贴片于铜基水冷热沉。。
图4 半导体激光器中金刚石作为热沉材料
随着第三代半导体的发展，，电子器件向着高功率、、、、小型化、、、、集成化方向发展，，，，器件的散热问题已经成为关键，，传统散热技术已难以满足第三代半导体器件高热流的散热要求，，，由此带来的温度堆积问题成为器件失效的主要原因。。。金刚石热沉片具有具有独特的物理和化学性质，，，如高热导率、、、、高磨损性、、、高化学稳定性，，在高功率半导体器件、、、光电器件、、、、能源、、航空航天具有广泛的应用。。。。
基于金刚石特性，，，，凯星针对半导体器件散热难题,推出金刚石散热解决方案，，助力提高器件的可靠性以及稳定性，，解决芯片“卡脖子”问题。。。。其核心产品金刚石热沉片、、、金刚石晶圆、、金刚石窗口、、金刚石异质集成复合衬底，，目前已应用于大功率半导体器件、、、无人机、、、、航空航天、、、新能源汽车以及医疗器械等领域。。
