上海光机所激光晶体研究中心在激光晶体热管理方面取得进展
发布时间：2023-04-15 来源：中国科学院上海光学精密机械研究所
金刚石作为已知热导率最高的固体材料，是目前高功率器件热管理领域中最受关注的材料之一。此前，晶体中心研究团队提出了一种直接在激光晶体表面沉积金刚石膜的方法，实现了激光晶体传热能力的有效提升，该方法相较于键合工艺大大降低了技术成本。
近期，晶体中心在激光晶体热管理方面取得进展。研究人员在之前的工作基础上，提出使用金属Cr过渡层在钛宝石上沉积金刚石多晶膜。Cr过渡层可以有效缓解金刚石和钛宝石之间的晶格失配以及热失配，提升界面结合能力。研究人员采用微波等离子体化学气相沉积技术（MPCVD）在钛宝石衬底上成功制备了51 μm完整、均匀的多晶金刚石膜，膜内应力为0．97 GPa，沉积金刚石膜后的钛宝石样品热膨胀系数提升了17％。同时，通过第一性原理计算揭示了界面处C－Cr键的形成。直接沉积金刚石技术有望在激光晶体热管理领域获得更为广泛的应用。相关成果以“Effective diamond deposition on Ti：sapphire with a Cr interlayer via microwave plasma chemical vapor deposition”为题发表于CrystEngComm。
