Современная электроника №5/2020

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 21 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2020 слоя. Для увеличения времени рабо- ты кристаллов мощных транзисто- ров подложку размещают на металли- ческом основании, прикреплённом к массивному корпусу усилителя мощ- ности, что позволяет реализовать как импульсный, так и непрерывный режим работы. Измеренные электрофизические параметры изготовленных устройств показали, что разработанная техноло- гия совместима с типовыми процесса- ми изготовления ГИС СВЧ и позволяет получать высокодобротные усилите- ли мощности СВЧ в диапазоне частот 9...10,5 ГГц. Заключение Проведённые исследования позво- лили определить оптимальные усло- вия формирования алмазной плёнки методом плазменного CVD с микро- волновым возбуждением на поверх- ности керамической подложки из AlN со сквозными отверстиями. Такая ком- бинация технологий нитрида алюми- ния и поликристаллического алма- за позволяет обеспечить отвод тепла от кристаллов мощных транзисторов СВЧ из GaAs и GaN. Тонкие алмазные слои, нанесённые на нитрид алюми- ния и алмаз, заполнивший сквозные отверстия, позволяют повысить тепло- проводность подложек минимум в 7 раз. Это достигается за счёт того, что тепло от источника при контак- те с поверхностью алмазного слоя и столбиком алмаза в отверстии под ним отводится перпендикулярно и параллельно поверхности алмазного покрытия, таким образом, рассеивает- ся на бо ′ льшую площадь, что повышает эффективность отвода тепла. Использование в качестве схемного элемента и теплоотвода ГИС подложки из нитрида алюминия с тонким алмаз- ным слоем на обеих её поверхностях и со сквозными отверстиями, запол- ненными алмазом, позволяет улуч- шить характеристики СВЧ-устройств. Помимо этого обеспечивается сниже- ние стоимости по сравнению с моно- литной алмазной подложкой такой же толщины, как и AlN-подложка. Нали- чие на алюмонитридной подложке одновременно отверстий диаметром 0,1...0,3 мм, полностью заполненных алмазом, и отверстий диаметром более 0,3 мм, у которых алмазом покрыты только стенки, значительно расширя- ет возможности проектирования СВЧ- устройств. Такое сочетание позволяет Рис. 8. Технологическая схема изготовления усилителя мощности СВЧ на основе алюмонитридной подложки с отверстиями, заполненными алмазом Подложка AIN Подложка AIN Подложка AIN Подложка AIN Отверстие с алмазом Отверстие с алмазом Слой металлизации Ti-Pd-Au Слой алмаза Слой алмаза Отверстие Контактные площадки Контактные площадки Контактные площадки Подложка AIN Подложка AIN Подложка AIN Слой алмаза Слой алмаза Слой алмаза Отверстие с алмазом Отверстие с алмазом Отверстие с алмазом Слой металлизации Ti-Pd-Au Слой металлизации Ti-Pd-Au Слой металлизации Ti-Pd-Au Металлическое основание Кристаллы полупроводниковых приборов Кристаллы полупроводниковых приборов а б в г д е ж