关于氮化镓(GaN)的技术成就继续推动这种材料在射频器件领域的新视野。与硅和碳化硅(SiC)等竞争半导体相比，其相对较高的电子迁移率(室温下440 cm2/ v)为其在更高的击穿电压、更低的泄漏电流和更高的频率下更多的开关和射频功率应用奠定了基础。许多研究小组一直致力于通过SiC衬底改善GaN的散热性能，以提高其在大功率器件应用中的整体效率，去年，该技术领域取得了积极进展。
美国国防承包商，如雷声公司和TriQuint半导体公司，一直在GaN-on-diamond器件制造竞赛中领先，以改善GaN的热扩散性能。GaN-on-diamond晶体管可以实现GaN-on-SiC衬底器件的面积功率密度近4倍，同时栅结和衬底之间的热垒电阻降低了50%。最终，这些特性通过降低材料成本和用于未来军用雷达、商用蜂窝和卫星产品中GaN-on-diamond晶体管制造的冷却结构，提升了GaN的商业化潜力。GaN-on-diamond已经成为高功率密度射频器件，如高电子迁移率晶体管(HEMTs)的目标。
GaN-on-SiC和GaN-on-diamond的功率密度比较。来源:元素六。
在过去的三年中，GaN-on-diamond技术得到了美国国防部(DOD)近节点热传输(NJTT)计划下的国防高级研究计划局的资助。雷声公司和TriQuint公司获得了数百万美元的资金，以增强他们在这一领域的能力，并开发可以出售给国防部分支机构的设备。因此，这是一个双赢的各方参与。去年，这些公司宣布，使用GaN-on-diamond而不是SiC材料时，操作结温度降低了近45%，同时射频功率密度增加了300%。
此外，TriQuint报告的输出功率超过5 W/mm，在28V漏极电压下的功率增加效率达到55%，这是另一个令人印象深刻的成就。这些公司已经接近NJTT的目标，通过消除氮化镓电传输层下的AlGaN/AlN缓冲层，以降低成本和提高性能，从而最小化氮化镓和金刚石之间的热边界阻力。
