作者:詹姆斯·劳埃德

布里斯托尔大学的钻石日

你说“钻石”，它会让人联想到:魅力、财富和排他性，这种材料在历史上有过一些最好的营销!作为一种非常受欢迎的宝石，它具有一些惊人的电气和物理特性，这一点已经众所周知很长时间了，但直到最近，利用这些特性的技术才变得更加成熟。最近在布里斯托尔举行的第一届钻石bob综合app官网登录日上，除了好看之外，钻石及其应用也得到了深入的讨论。

会议中最有趣的项目之一是对卫星系统中热量影响的考虑，来自欧洲航天局(ESA)的a . Barnes和Akash Systems的Daniel Francis讨论了钻石和WBG设备如何在非常恶劣的环境中真正提高性能。一颗卫星有许多电子和机械部件，每一个都不是100%有效，每一个都会产生一些热量，雷声公司的Avaram Bar-Cohen展示的数据表明，高功率放大器上的热点超过了太阳表面的热点!那么热量去哪了呢?卫星在太空中，所以不存在与卫星的传导，辐射是可能的，但还是很差。因此，热量的产生和停留时间比海平面下的系统要长得多，这意味着你应该a)尽可能少地产生热量b)尽快将热量从敏感区域转移出去，并在卫星内部进行主动冷却。更高效的电子器件以宽带隙(WBG)材料GaN和SiC的形式出现，而使用金刚石可以大大改善从敏感区域散热。例如，金刚石的导热系数为2000 W/mK，而硅的导热系数为148 W/mK，这意味着它在将热量从一个区域转移到另一个区域方面要好得多。问题一直是，并且在很大程度上仍然是，你究竟如何把钻石放到其他材料上。如果你把它粘在一起，它的界面就会起到热障的作用，这样就减少了好处。种植钻石是最好的选择，但钻石是在非常高的温度下生长的，以获得高质量的材料，并不是在许多材料上自然生长的。 Oliver Williams from the Cardiff University based Cardiff Diamond Foundry presented slides on how you can improve the adhesion of diamond on GaN by using an AlN seed layer. This has enabled them to grow 100µm of diamond on AlN/GaN. With this level of diamond thickness you can start doing interesting things with cooling channels through the diamond, so the diamond conducts the heat from the active area of the device and the coolant transfers the heat away from the package. Meaning the device can be pushed harder and the temperature remains stable.

钻石可能很难种植，但如果种植得当，它就会非常坚硬。这反过来又使得在它中创建功能变得困难，因为它是如此有弹性。在这里，牛津仪器bob平台下载手机版等离子技术我们一直致力于蚀刻金刚石很长一段时间。首先将其蚀刻成用于眼科手术的超锋利微型手术刀，最近我们致力于将其蚀刻成钻石薄膜。

图1使用电感耦合等离子体-反应离子蚀刻(ICP-RIE)蚀刻深金刚石特征

钻石很难生长和制造设备，但它的特性对某些应用来说是如此特殊，值得所有的努力。bob综合app官网登录我期待着下一个钻石日!