來(lái)源：IEEE Journal of the Electron Devices Society

鏈接：https://doi.org/10.1109/jeds.2026.3658238

01 背景介紹

氮化鎵（GaN）作為寬禁帶半導(dǎo)體，具有更高擊穿電場(chǎng)、電子密度、遷移率及飽和速度，在高頻、高功率電子領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。高功率密度導(dǎo)致 2DEG（二維電子氣）通道產(chǎn)生嚴(yán)重自熱效應(yīng)（焦耳熱累積），需將通道溫度控制在 200℃以下（商用 RF GaN HEMT 10W/mm 功率密度場(chǎng)景），否則會(huì)導(dǎo)致電性能退化與長(zhǎng)期可靠性下降。

02 成果掠影

近日，西安電子科技大學(xué)張進(jìn)成、馮欣副、劉志宏團(tuán)隊(duì)在GaN HEMT熱管理方面取得重要進(jìn)展，提出并驗(yàn)證了一種高效集成的微流道冷卻方案，顯著提升了器件的散熱能力與電學(xué)性能。通過(guò)建立自然風(fēng)冷與微通道冷卻的熱阻模型，結(jié)合 CFD 仿真與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)結(jié) - 環(huán)境熱阻（Rj-a）最低 13.5 K/W（較自然風(fēng)冷降低 65%） 、表面熱通量達(dá)2200 W/cm2（提升 106%） ，飽和電流增加35.2% ，有效抑制自熱效應(yīng)與電流崩塌；該技術(shù)在 25℃-50℃高環(huán)境溫度下仍保持穩(wěn)定冷卻效果，且具有高集成性、通用性?xún)?yōu)勢(shì)，為高功率 GaN 器件提供了高效且實(shí)用的熱管理解決方案。研究成果以“Microchannel Cooling for Performance Enhancement of GaN-on-Si HEMT With a Low Rj-a of 13.5 K/W” 為題，發(fā)表于《IEEE Journal of the Electron Devices Society》期刊。

標(biāo)簽： 液冷、數(shù)據(jù)中心等 點(diǎn)擊： 評(píng)論: