TW201344904A - 在背側通孔中直接生長鑽石用於ＧａＮ高電子遷移率電晶體裝置 - Google Patents

在背側通孔中直接生長鑽石用於ＧａＮ高電子遷移率電晶體裝置 Download PDF

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Abstract

一種GaN高電子遷移率電晶體(HEMT)裝置，具有包含上表面及底表面的碳化矽基底，其中，基底又包含通孔，通孔形成為穿過該底表面及進入基底中。裝置包含設於基底的上表面上之複數磊晶層、設於複數磊晶層上的複數裝置層、以及設於通孔之內的鑽石層。

Description

在背側通孔中直接生長鑽石用於GaN高電子遷移率電晶體裝置
本發明大致上關於GaN半導體裝置，以及，特別關於製於碳化矽(SiC)基底上的GaN高電子遷移率電晶體(HEMT)裝置，其中，基底包含背側通孔，背側通孔包括鑽石。
積體電路典型上由磊晶製程製造，磊晶製程在基底上沉積或生長各種半導體層，以提供用於裝置的電路組件。用於積體電路的基底包含各式各樣的材料，通常為半導體材料，例如，矽、藍寶石、SiC、InP、GaAs、等等。積體電路製造技術進步及變得更複雜，更多電路組件能夠製於相同面積內的基底上、以及彼此更緊密地間隔。此外，這些積體電路製造技術允許電路的操作頻率增加至很高的頻率，良好的是進入GHz範圍。
HEMT裝置是受歡迎的半導體裝置，具有很多應用，特別是高頻及高功率應用，舉例而言，功率放大器。對於這些應用，GaN HEMT裝置典型上磊晶生長於適當的基底 上，其中，基底需要高度導熱的、電絕緣的、具有類似於GaN的熱膨脹係數以及提供適合磊晶生長的晶格間隔匹配。高度導熱且電絕緣的適當材料是相當獨特的。
高導熱基底是必需的，以致於熱能經由磊晶層及基底而從裝置接面移除，而使裝置能夠以可靠方式高功率地操作。特別地，當裝置的溫度增加至某臨界溫度之上時，裝置的電性能下降，這降低其高功率能力。此外，在裝置內的溫度太高會因其將故障的時間將下降而降低其可靠度。而且，這些型式的裝置典型上是高頻裝置，隨著頻率的增加，這些裝置的尺寸愈小，這降低它們取出熱的能力。HEMT裝置的裝置接面層中產生的熱之傳導路徑造成熱傳播經過磊晶層以及基底且進入裝置封裝中。因此，需要提供高導熱基底，其不會阻礙熱離開裝置的路徑，以及允許熱散佈在更大的面積。基底的厚度最佳化以提供從裝置進入封裝的低電阻熱路徑以及提供將熱散佈離開裝置的能力。
對於GaN HEMT裝置，碳化矽(SiC)基底是目前用於提供所需的電絕緣特徵、高導熱、與GaN緊密晶格匹配及與GaN類似的熱膨脹係數之工業標準。但是，雖然SiC是良好的熱導體，但其導熱率仍然有限，而且，隨著在裝置中接面溫度上升，移除熱之SiC基底的能力有限，這限制GaN HEMT裝置的輸出功率，並接著如上所述地限制它們的可靠度。
希望提供比SiC具有更大的導熱率之適當的基底以用 於GaN HEMT裝置。鑽石是電絕緣的且是任何塊體材料中具有最高導熱率的。但是，基於包括可利用性、大晶格間隔失配及不同的熱膨脹係數等很多理由，目前無法在大面積單晶鑽石基底上磊晶生長GaN層。在產業上努力克服這些問題以在例如GaN HEMT裝置等半導體裝置中使用鑽石基底。舉例而言，在此技藝中知道移除SiC基底或是其它基底、GaN層有效地生長於鑽石基底上、及接著使用接合層以將鑽石基底接合至裝置。但是，在GaN裝置層與鑽石基底之間現在有不具有適當的導熱率之某厚度的接合層，因此，影響將熱經由鑽石基底而從裝置移除的能力。此外，由於塊體鑽石具有低的熱膨脹係數，所以，仍有裝置層與基底之間的熱膨脹係數差異造成晶圓彎曲及可能造成磊晶層斷裂。
在此技藝中，也知道在與基底相對立的裝置的前側上生長鑽石。但是，由於流經基底的熱仍然是高度重要的，所以，已顯示這些型式的裝置在導熱率上及熱流出裝置上具有有限的增進。此外，GaN層無法在高溫鑽石沉積製程中存活，因此需要使用耐熱層來保護GaN層，這再度限制熱性能。
10‧‧‧半導體晶圓
12‧‧‧高電子遷移率電晶體裝置
14‧‧‧基底
16‧‧‧AlN成核層
18‧‧‧GaN緩衝層
20‧‧‧障壁層
22‧‧‧2-DEG層
26‧‧‧層
28‧‧‧通孔
30‧‧‧鑽石層
40‧‧‧高電子遷移率電晶體裝置
42‧‧‧基底材料薄層
44‧‧‧鑽石
50‧‧‧高電子遷移率電晶體裝置
60‧‧‧高電子遷移率電晶體裝置
62‧‧‧鑽石層
64‧‧‧開口區
圖1是包含GaN HEMT裝置的晶圓的一部份之剖面輪廓視圖，各GaN HEMT裝置均具有完全延伸通過晶圓的基底之鑽石通孔； 圖2是包含部份地延伸通過裝置的基底之鑽石通孔的GaN HEMT裝置的剖面輪廓視圖；圖3是包含延伸通過基底之鑽石通孔且進入裝置的一或更多磊晶層的GaN HEMT裝置的剖面輪廓視圖；以及圖4是包含形成在裝置的基底中之鑽石層的GaN HEMT裝置的剖面輪廓視圖。
與包含延伸經過裝置的基底的背側之鑽石填充的通孔之GaN HEMT裝置有關的本發明的下述說明本質上僅是舉例說明，絕非是要限定本發明或其應用或用途。
圖1是包含製於基底14上的HEMT裝置12之半導體晶圓10的部份剖面輪廓視圖，其中，使用習知的磊晶生長技術，沉積或生長HEMT裝置12的各式各樣磊晶及裝置層。雖然在圖2中僅顯示二個裝置12，但是，在裝置製程期間，以習於此技藝者熟知的方式，很多裝置12同時地製於單一晶圓上。基底14可為任何適合此處所述的目的之任何基底，例如SiC、藍寶石、GaN、AlN、矽、等等。一旦生長裝置層及進一步製造裝置10時，執行某些製程以分離晶圓10上的裝置12，其中，裝置12稍後將被封裝。
對於說明之特定非限定裝置設計，AlN成核層16生長於基底14上以提供用於裝置輪廓層的適當磊晶生長之基部層。接著，在成核層16上生長GaN緩衝層18，以 及，在緩衝層18上生長AlGaN障壁層20。其它層可以沉積於障壁層20上。在AlGaN障壁層20與GaN緩衝層18之間的壓電/自發極化效應產生2-DEG層22。層26代表可以存在於2-DEG層22的頂部上之所有其它裝置層，包含磊晶接觸層、例如汲極和源極端和閘極金屬等歐姆接觸、等等。值得注意的是，此特定裝置輪廓是其它HEMT裝置設計具有其它層之GaN HEMT的一般表示。
一旦用於裝置12的磊晶層生長於基底14上時，磊晶層的前側由例如氮化矽(SiN)或其它耐火材料等熱穩定層(未顯示)保護。晶圓10翻轉，以及，使用適合的遮罩(未顯示)，將基底14的背側圖型化以提供熱通孔28及對齊標誌(未顯示)。特別地，基底14的背側被選擇性蝕刻經過基底14而停止在AlN成核層16以形成通孔。鑽石種子層散佈在晶圓10的背側上及通孔28中，然後，在晶圓10的背側上生長多晶鑽石以形成鑽石層30，以致於通孔28由鑽石填充。然後，將晶圓10的背側拋光以使鑽石層30平滑化而使其更符合裝置的結構，而對封裝提供更佳的熱接觸。
一旦鑽石層30生長於晶圓10的背側上及經過通孔28而接觸AlN成核層16時，則晶圓10再度被翻轉以在晶圓10的前側上製造其餘的裝置層，亦即，層26。然後，執行適當的圖型化及金屬沉積步驟以在2-DEG層22上沉積源極、汲極和閘極端。形成適當的金屬化線等等以提供電連接，以及，以習於此技藝者熟知之適當技術，使 延伸於晶圓10上的裝置12之間的那些導體層絕緣。一旦執行最後的製造步驟時，將晶圓10切成晶粒，以致於可能包含很多裝置12之分開的電路或晶片是分開的且被封裝以供使用。因此，在電路或晶片中的各裝置12包含直接在裝置層26下方的基底14中的鑽石區，以在裝置12的操作期間提供更大的導熱率。
替代地，希望僅在通孔28中及圍繞通孔28之區域中選擇性地成為種子，以降低導因於失配的熱膨脹係數之晶圓曲率。而且，可以遍佈整個晶圓10的背側沉積鑽石，然後，從通孔28的外部之那些區域中選擇性地移除鑽石。
如同此技藝中所知般，能以各種方式生長多晶鑽石，以致於在生長製程期間鑽石的雜質量及結晶形成具有不同的品質。鑽石的多晶結構愈大及純度愈高，則鑽石的導熱率愈高。但是，鑽石的純度愈高，則沉積製程耗費的時間愈長且成本愈高。因此，希望當在基底14的背側上生長鑽石層30時，生長製程產生最接近AlN層16之更純更高導熱的鑽石材料，然後，接續地生長更遠離AlN層16的更低品質的鑽石層，這將降低填充通孔28的沉積時間。替代地，藉由在隨著時間的生長製程期間，首先提供更高導熱的純鑽石及接著緩慢地降低鑽石的品質，可望在沉積鑽石層時，使鑽石純度隨著時間而階化。
替代地，基底14被蝕刻以致於並不是移除通孔28中所有的基底材料，其中，在鑽石沉積於通孔28中之後， 在鑽石層30與AlN層16之間有薄的基底材料層。圖2是類似於裝置12之HEMT裝置40之剖份結構的剖面輪廓視圖，其中，類似的元件以相同的代號表示。在本實施例中，基底14未被完全地蝕刻至AlN成核16而是在未達層16處停止，以致於在通孔28與層16之間餘留有基底材料薄層42。設置基底材料薄層42可以具有用於某些HEMT裝置的某些半導體特性。而且，本實施例顯示鑽石44僅在通孔28之內。
此外，希望蝕刻至AlN成核層16中，以致於鑽石填充通孔28延伸至裝置磊晶層中。圖3是類似於裝置12及40之HEMT裝置50之部份結構的剖面輪廓視圖，其中，類似的元件及層以相同的代號表示。在本實施例中，通孔28完全延伸通過基底14及進入AlN成核層16。
在替代實施例中，通孔28僅部份地填充鑽石層30，以致於通孔28的一部份維持通至大氣，其中，餘留的部份接著由金屬填充以提供更近接磊晶層的背景平面。圖4是類似於HEMT裝置10及40之HEMT裝置60之剖面輪廓視圖，其中，相同的裝置層以相同的代號表示。在本實施例中，鑽石層62僅部份地填充通孔28，以致於開口區64維持。
雖然此處所述的裝置是HEMT裝置，但是，使用沉積於基底上的GaN裝置層之例如雷射二極體或發光二極體等其它型式的裝置可從此處所述的導熱鑽石通孔提供的更高性能得利。此外，雖然此處所述的實施例特別用於SiC 基底，但是，例如上述提及的其它適當的基底也包含為了相同目的而填充鑽石之形成的通孔。
揭示之上述說明僅說明舉例說明的本發明的實施例。從此說明及附圖以及申請專利範圍，習於此技藝者將知道，在不悖離後附的申請專利範圍中界定之本發明的精神及範圍之下，可以作出各式各樣的改變、修改及變異。
10‧‧‧半導體晶圓
12‧‧‧高電子遷移率電晶體裝置
14‧‧‧基底
16‧‧‧AlN成核層
18‧‧‧GaN緩衝層
20‧‧‧障壁層
22‧‧‧2-DEG層
26‧‧‧層
28‧‧‧通孔
30‧‧‧鑽石層

Claims (20)

  1. 一種半導體裝置，包括：基底，包含上表面及底表面，該基底又包含通孔，該通孔的形成為穿過該底表面並進入該基底中，其中，鑽石至少部份設於該基底內的該通孔中；複數磊晶層，設於該基底的該上表面上；以及複數裝置層，設於該複數磊晶層上。
  2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該鑽石僅設於該通孔之內。
  3. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該鑽石設為該基底的該底表面上的層。
  4. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該鑽石完全填充該通孔。
  5. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該鑽石僅部份填充該通孔。
  6. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該通孔完全延伸通過該基底。
  7. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該通孔僅部份延伸通過該基底。
  8. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該通孔完全延伸通過該基底並進入至少之一該複數磊晶層中。
  9. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該裝置是GaN高電子遷移率電晶體裝置，而該基底是碳化矽基底。
  10. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該鑽石是 鑽石純度不同的多層鑽石層，其中，該等最高純度鑽石層最接近該基底的該上表面。
  11. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該鑽石是階化鑽石層，該階化鑽石層以鑽石純度階化，其中，最高純度的鑽石最接近該基底的該上表面。
  12. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該通孔具有的寬度與該等裝置層的寬度在尺寸上大約相同。
  13. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中，該鑽石是多晶鑽石。
  14. 一種GaN高電子遷移率電晶體(HEMT)裝置，包括：碳化矽基底，包含上表面及底表面，該基底又包含通孔，該通孔的形成為穿過該底表面並進入該基底中；複數磊晶層，設於該基底的該上表面上；複數裝置層，設於該複數磊晶層上；以及鑽石層，設於該通孔之內。
  15. 如申請專利範圍第14項之裝置，其中，該通孔具有的寬度與該等裝置層的寬度在尺寸上大約相同。
  16. 如申請專利範圍第14項之裝置，其中，該鑽石層是多晶鑽石層。
  17. 如申請專利範圍第14項之裝置，其中，該鑽石層僅設於該通孔之內。
  18. 如申請專利範圍第14項之裝置，其中，該鑽石層設為該基底的該底表面上的層。
  19. 如申請專利範圍第14項之裝置，其中，該鑽石層完全填充該通孔。
  20. 如申請專利範圍第14項之裝置，其中，該鑽石層僅部份填充該通孔。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015188677A1 (zh) * 2014-06-11 2015-12-17 华为技术有限公司 一种hemt器件及制备方法
CN109742026A (zh) * 2019-02-25 2019-05-10 哈尔滨工业大学 直接生长法制备金刚石辅助散热碳化硅基底GaN-HEMTs的方法
CN110211880A (zh) * 2019-07-05 2019-09-06 苏州汉骅半导体有限公司 金刚石基氮化镓hemt结构制造方法
CN110349924A (zh) * 2019-06-23 2019-10-18 中国电子科技集团公司第五十五研究所 一种提升片内嵌入金刚石氮化镓晶体管热输运能力的工艺方法
CN110379782A (zh) * 2019-06-23 2019-10-25 中国电子科技集团公司第五十五研究所 基于刻蚀和定向外延的片内嵌入金刚石散热氮化镓晶体管及制备方法
CN117133802A (zh) * 2023-03-30 2023-11-28 荣耀终端有限公司 一种半导体器件及其制作方法、封装器件、电子设备

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6143598B2 (ja) * 2013-08-01 2017-06-07 株式会社東芝 半導体装置
US9196703B2 (en) 2013-08-22 2015-11-24 Northrop Grumman Systems Corporation Selective deposition of diamond in thermal vias
GB201319117D0 (en) * 2013-10-30 2013-12-11 Element Six Technologies Us Corp Semiconductor device structures comprising polycrystalline CVD Diamond with improved near-substrate thermal conductivity
KR101758082B1 (ko) 2013-12-30 2017-07-17 한국전자통신연구원 질화물 반도체 소자의 제조 방법
KR102127443B1 (ko) * 2014-01-08 2020-06-26 엘지이노텍 주식회사 전력 반도체 소자
US9876102B2 (en) 2015-07-17 2018-01-23 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Semiconductor device with multiple carrier channels
US9583607B2 (en) 2015-07-17 2017-02-28 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Semiconductor device with multiple-functional barrier layer
GB2560446B (en) * 2015-12-28 2021-03-10 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
GB2561730B (en) * 2016-02-04 2020-11-04 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor substrate
US9484284B1 (en) 2016-03-16 2016-11-01 Northrop Grumman Systems Corporation Microfluidic impingement jet cooled embedded diamond GaN HEMT
GB2562918B (en) * 2016-03-18 2021-01-27 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
US9966301B2 (en) * 2016-06-27 2018-05-08 New Fab, LLC Reduced substrate effects in monolithically integrated RF circuits
US9780181B1 (en) 2016-12-07 2017-10-03 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Semiconductor device with multi-function P-type diamond gate
US11488889B1 (en) 2017-08-08 2022-11-01 Northrop Grumman Systems Corporation Semiconductor device passive thermal management
KR102327745B1 (ko) * 2018-02-01 2021-11-17 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 반도체 장치 및 그의 제조 방법
JP7137947B2 (ja) * 2018-03-22 2022-09-15 ローム株式会社 窒化物半導体装置
CN108598036B (zh) * 2018-06-26 2020-03-27 苏州汉骅半导体有限公司 金刚石基氮化镓器件制造方法
GB2589484B (en) 2018-06-28 2022-09-28 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
CN109390445B (zh) * 2018-09-03 2020-08-21 西安电子科技大学 一种基于转移技术的高导热N面GaN外延结构及制作方法
CN109360856B (zh) * 2018-09-03 2020-08-21 西安电子科技大学 一种具有高散热结构的N面GaN HEMT器件及制作方法
TWI683370B (zh) * 2019-03-12 2020-01-21 環球晶圓股份有限公司 半導體元件及其製造方法
CN110223918B (zh) * 2019-04-23 2021-01-15 西安电子科技大学 一种孔径式复合衬底氮化镓器件及其制备方法
WO2020255259A1 (ja) 2019-06-18 2020-12-24 三菱電機株式会社 半導体装置およびその製造方法
CN112786449A (zh) * 2019-11-07 2021-05-11 上海华为技术有限公司 Hemt器件制造方法、hemt器件及射频功率放大器
CN111785610A (zh) * 2020-05-26 2020-10-16 西安电子科技大学 一种散热增强的金刚石基氮化镓材料结构及其制备方法
EP4213184A4 (en) * 2020-10-30 2023-11-08 Huawei Technologies Co., Ltd. SEMICONDUCTOR COMPONENT AND PRODUCTION METHOD THEREOF
US11637068B2 (en) 2020-12-15 2023-04-25 Globalfoundries U.S. Inc. Thermally and electrically conductive interconnects
US11842940B2 (en) 2021-01-25 2023-12-12 Globalfoundries U.S. Inc. Semiconductor structure having a thermal shunt below a metallization layer and integration schemes
CN112993054B (zh) * 2021-02-05 2022-09-20 中国电子科技集团公司第十三研究所 倍频器及其制备方法
CN112992675B (zh) * 2021-02-05 2022-12-27 中国电子科技集团公司第十三研究所 用于太赫兹肖特基二极管的多孔金刚石衬底的制备方法
TWI792550B (zh) * 2021-09-09 2023-02-11 合晶科技股份有限公司 製造複合基板的方法
CN114093940B (zh) * 2021-11-19 2023-08-11 西安电子科技大学 GaN复合衬底及其制备方法

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2713827B1 (fr) 1993-12-07 1996-01-26 Thomson Csf Composant à semiconducteur à dispositif de refroidissement intégré.
JPH09266215A (ja) * 1996-03-27 1997-10-07 Nippon Steel Corp 高周波高出力用半導体デバイスおよびその製造方法
JP3481427B2 (ja) 1997-07-03 2003-12-22 古河電気工業株式会社 窒化物半導体の結晶成長方法
JP3144387B2 (ja) * 1998-08-17 2001-03-12 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
US6497763B2 (en) * 2001-01-19 2002-12-24 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Electronic device with composite substrate
US6956250B2 (en) * 2001-02-23 2005-10-18 Nitronex Corporation Gallium nitride materials including thermally conductive regions
US7067849B2 (en) 2001-07-17 2006-06-27 Lg Electronics Inc. Diode having high brightness and method thereof
AU2003284065A1 (en) * 2002-10-11 2005-05-05 Chien-Min Sung Carbonaceous heat spreader and associated methods
US6825559B2 (en) * 2003-01-02 2004-11-30 Cree, Inc. Group III nitride based flip-chip intergrated circuit and method for fabricating
US7033912B2 (en) 2004-01-22 2006-04-25 Cree, Inc. Silicon carbide on diamond substrates and related devices and methods
US20060017064A1 (en) 2004-07-26 2006-01-26 Saxler Adam W Nitride-based transistors having laterally grown active region and methods of fabricating same
US20070054467A1 (en) 2005-09-07 2007-03-08 Amberwave Systems Corporation Methods for integrating lattice-mismatched semiconductor structure on insulators
TWI269436B (en) 2006-04-03 2006-12-21 Univ Tamkang Substrate used for surface acoustic wave device
WO2008123213A1 (ja) 2007-03-26 2008-10-16 Kyoto University 半導体装置及び半導体製造方法
US8188459B2 (en) 2007-04-12 2012-05-29 Massachusetts Institute Of Technology Devices based on SI/nitride structures
US7745848B1 (en) 2007-08-15 2010-06-29 Nitronex Corporation Gallium nitride material devices and thermal designs thereof
WO2009073866A1 (en) 2007-12-07 2009-06-11 The Government Of The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Gate after diamond transistor
EP2096675B1 (en) 2008-02-28 2013-08-21 Universität Ulm III-V nitride semiconductor device comprising a diamond layer
JP5396784B2 (ja) * 2008-09-09 2014-01-22 日本電気株式会社 半導体装置及びその製造方法
WO2010042479A2 (en) 2008-10-06 2010-04-15 Massachusetts Institute Of Technology Enhancement-mode nitride transistor
US7989261B2 (en) 2008-12-22 2011-08-02 Raytheon Company Fabricating a gallium nitride device with a diamond layer
US7892881B2 (en) 2009-02-23 2011-02-22 Raytheon Company Fabricating a device with a diamond layer
US8304271B2 (en) 2009-05-20 2012-11-06 Jenn Hwa Huang Integrated circuit having a bulk acoustic wave device and a transistor
US20110024767A1 (en) 2009-07-30 2011-02-03 Chien Min Sung Semiconductor Substrates, Devices and Associated Methods
JP2011060912A (ja) * 2009-09-08 2011-03-24 Toshiba Corp 半導体装置
JP5214652B2 (ja) 2010-03-10 2013-06-19 株式会社東芝 半導体装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015188677A1 (zh) * 2014-06-11 2015-12-17 华为技术有限公司 一种hemt器件及制备方法
CN109742026A (zh) * 2019-02-25 2019-05-10 哈尔滨工业大学 直接生长法制备金刚石辅助散热碳化硅基底GaN-HEMTs的方法
CN109742026B (zh) * 2019-02-25 2024-03-29 哈尔滨工业大学 直接生长法制备金刚石辅助散热碳化硅基底GaN-HEMTs的方法
CN110349924A (zh) * 2019-06-23 2019-10-18 中国电子科技集团公司第五十五研究所 一种提升片内嵌入金刚石氮化镓晶体管热输运能力的工艺方法
CN110379782A (zh) * 2019-06-23 2019-10-25 中国电子科技集团公司第五十五研究所 基于刻蚀和定向外延的片内嵌入金刚石散热氮化镓晶体管及制备方法
CN110211880A (zh) * 2019-07-05 2019-09-06 苏州汉骅半导体有限公司 金刚石基氮化镓hemt结构制造方法
CN117133802A (zh) * 2023-03-30 2023-11-28 荣耀终端有限公司 一种半导体器件及其制作方法、封装器件、电子设备

Also Published As

Publication number Publication date
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