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激光遇上碳——金刚石与激光结合的应用探索

激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”、“奇异的光”。它的亮度约为太阳光的100亿倍。六十年前，美国年轻的物理学家梅曼成功研制了人类历史上第一台激光器——红宝石激光器，每年的5月16日，激光的诞生日，被定为“国际光日”。

  • 2022-01-27
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面向单晶SiC原子级表面制造的等离子体辅助抛光技术

目前Si基半导体由于其自身材料特性的限制，已经越来越难以满足高速发展的现代电力电子技术对半导体器件的性能要求。SiC作为新一代半导体材料具有显著的性能优势，但由于其属于典型的难加工材料，实现SiC晶圆的高质量与高效率加工成为了推动其产业化应用进程的关键。本综述在回顾近年来SiC超精密加工技术研究进展的基础上，重点介绍了一种基于等离子体氧化改性的SiC高效超精密抛光技术，分析了该技术的材料去除机理、典型装置、改性过程及抛光效果。分析结果表明，该技术具有较高的去除效率，能够获得原子级平坦表面，并且不会产生亚表面损伤。同时针对表面改性辅助抛光技术加工SiC表面过程中出现的台阶现象，探讨了该台阶结构的产生机理及调控策略。最后对等离子体辅助抛光技术的发展与挑战进行了展望。

  • 2022-01-27
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金刚石表面石墨烯的制备及应用研究进展

石墨烯作为一种新型的二维晶体材料，其制备方法及应用一直是研究者关注的重点， 近年来，在绝缘衬底表面生长石墨烯已经成为研究者关注的重点，许多新的策略和方案被提 出且在 SiO2/Si、蓝宝石、GaN、玻璃等多种绝缘衬底，进行了尝试并取得了较为不错的进展。目前金刚石衬底直接生长石墨烯的研究较少，然而金刚石作为石墨烯衬底因其许多不可代替 的优异特性，正在吸引着研究者们的格外关注。本文以金刚石为研究对象，介绍目前在金刚 石衬底上生长石墨烯的研究进展及相应器件的应用技术，展望了金刚石衬底上制备石墨烯的发展前景。

  • 2022-01-27
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高导热TIM材料---石墨烯膜均热材料

5G时代巨大数据流量对于通讯终端的芯片、天线等部件提出了更高的要求，器件功耗大幅提升的同时，引起了这些部位发热量的急剧增加。据了解，石墨烯导热膜作为“新材料之王”，其理论导热系数可达5000W/（m.k）,相较于传统导热材料，具有更加突出的散热性能，是当前已知的导热性能最优的材料之一。石墨烯导热膜在散热领域隐藏着巨大的市场潜力。目前主要用于智能高端电子产品。特别是进入到5G时代以来，手机对散热提出了更高的要求，而现有散热工艺已经无法满足。由于石墨烯导热膜优异的导热性能，在5G基站、超级计算机等国家重大科技工程的实施中也将发挥巨大作用。

  • 2022-01-27
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CVD钻石的市场前景及应用

金刚石是自然界存在的特殊材料之一，具有最高的硬度、低摩擦系数、高弹性模量、高热导、高绝缘、宽能隙、高的声传播速率以及良好的化学稳定性等，如表1所示。虽然天然金刚石具有这些独一无二的特性，但是它们一直仅仅是以宝石的形式存在，其性质的多变性和稀有性极大地限制了其应用。而金刚石膜将这些优异的物理化学性能集一身，且成本较天然金刚石低，能够制备各种几何形状，理论上对尺寸是没有限制的，在电子、光学、机械等工业领域有广泛的应用前景

  • 2022-01-27
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金刚石在5G时代创新应用

《产业结构调整指导目录（2019年本，征求意见稿）》于今年4月上旬到5月上旬，通过网络公开征求了社会公众意见，在征求意见稿中，鼓励类产业并无相关超硬材料、磨料磨具产业。在行业与社会各界人士的共同努力争取下，功能性人造金刚石材料、精密研磨及抛光用陶瓷材料、高档数控机床配套的磨料磨具产业最终被采纳吸收列入目录2019鼓励类。

  • 2022-01-27
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超高导热金刚石铜复合材料在GaN器件中的应用

金刚石铜具有高导热率和低膨胀系数，可用于大功率芯片的散热热沉。未做处理的金刚石表面非常光滑，不易附着其他金属，由于金刚石性质非常稳定，不容易被强酸和强碱进行表面处理。采用JG-01金刚石铜粗化处理液对金刚石进行粗化处理，而对铜无损伤，提升了金刚石表面结合力。金刚石铜镀层对金锡（AuSn）和锡铅（PbSn）焊料的润湿性满足GJB548B-2005要求。GaN功率放大器芯片采用金刚石铜热沉比铜钼铜热沉结温可以降低12℃。金刚石铜载板镀层润湿性良好，焊接后芯片底部的空洞率不大于3%，热沉焊接后空洞率不大于5%，满足高功率芯片散热要求。按照产品环境适应要求，对GaN功率放大器做了高低温冲击和机械振动两种环境筛选实验，最终满足可靠性考核要求。

  • 2022-01-27
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大功率半导体激光器发展及相关技术概述

激光被称为“最快的刀”？“最准的尺”？“最亮的光”，与原子能？计算机？半导体并称为20世纪新四大发明？大功率半导体激光器在工业加工？医疗美容？光纤通信？无人驾驶？智能机器人等方面有着广泛的应用？如何实现大功率半导体激光光源，一直以来都是国际的研究前沿和学科热点？为此，简述了大功率半导体激光器的发展历史，综述了大功率半导体激光器的共用技术，包括大功率芯片技术和大功率合束技术，并对大功率半导体激光的发展方向进行了展望？

  • 2022-01-27
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