芯耀
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传统GaN器件的散热路径如图1(a)所示，热点位于栅极下方，其热流会通过GaN外延层、氮化铝（AlN）成核层等多个层间材料扩散至基底中。目前，GaN基器件多是生长于蓝宝石、Si或SiC衬底上，这些衬底的热导率相对较低，分别为35W/(m·K)、150W/(m·K)、400W/(m·K)，无法满足器件严苛的热管理需求，因此需要在芯片热点近结区集成热导率高的材料来控制器件的温升。
金刚石具有优异的绝缘性和超高的热导率，单晶金刚石在室温下的导热系数高达2400W/(m·K)，多晶金刚石在室温下的导热系数接近2000W/(m·K)，是GaN基器件的理想衬底材料。所以热源与金刚石集成后，凭借金刚石的超高热导率，热源产生的热量会迅速地横向扩散在基板内，提升了热源与外界的有效换热面积，从而可以极大地提升系统的换热能力。金刚石基GaN器件的散热路径如图1(b)所示。
此外，为了进一步加强器件的热管理性能，也有学者将嵌入式微流体冷却技术的高换热能力与金刚石的高导热能力结合起来。带微流体的金刚石基GaN器件的散热路径如图1(c)所示，在器件的金刚石衬底上加工微通道，将冷却工质引入至近结区，以期实现更强的热管理能力。
对于金刚石基GaN技术的研究，按照研究思路大致分为以下2种途径：一是基于沉积生长工艺，在GaN器件上生长金刚石材质或是在金刚石上外延生长GaN器件层，以完成热扩散层的集成；二是基于键合工艺，为了降低器件的界面热阻，在低温甚至是室温下，将化学气相沉积（CVD）生长的金刚石基板与GaN器件层进行键合。这几年过金刚石的厂家也越来越多了，连英伟达的老黄都开始调研金刚石了。英伟达在CES 2026上已明确宣布，下一代Vera Rubin GPU将全面采用“钻石铜复合散热+45℃温水直液冷”方案，以应对单芯片功耗高达2300W的散热挑战。金刚石-铜复合材料热导率可达930–950 W/(m·K)，远高于传统封装材料约200 W/(m·K)的水平，能显著降低芯片工作温度、提升性能和可靠性。
生产金刚石的企业有：国际龙头：II-VI、Sumitomo Electric、WD Lab Grown Diamonds 等在金刚石基板复合材料领域技术成熟，产品覆盖全球高端市场。
国内上市公司：国机精工、力量钻石、四方达、黄河旋风、中兵红箭、沃尔德等，在金刚石散热基板、衬底及复合材料方面已形成规模化产能和客户基础。
