許多軍事射頻系統(tǒng)，如雷達(dá)和通信系統(tǒng)，都采用單片微波集成電路（MMIC）功率放大器。氮化鎵MMIC放大器能大幅增強(qiáng)射頻性能，然而，工作特性卻受到熱阻的較大影響。絕大部分的熱阻產(chǎn)生于電路襯底與氮化鎵晶體管之間的熱結(jié)合處。如果襯底和連接位置的熱特性很差，溫度就會(huì)上升，導(dǎo)致放大器性能變差。

       日前，美國(guó)國(guó)防先期研究計(jì)劃局（DARPA）的“近結(jié)熱傳輸”（NJTT）項(xiàng)目演示了首個(gè)基于金剛石的氮化鎵高電子遷移率晶體管。早期測(cè)試中，該晶體管顯示出比商用器件低得多的結(jié)溫，大幅改善了晶體管的熱特性，可使射頻系統(tǒng)的性能得到提升。

       DARPA項(xiàng)目經(jīng)理阿夫·拉姆巴科恩稱，基于金剛石的氮化鎵高電子遷移率晶體管能夠?qū)ο乱淮漕l放大器提供有力支持。新型放大器比目前最先進(jìn)的氮化鎵放大器小三倍，能使射頻系統(tǒng)的尺寸更小、重量更輕、功耗更低；或者，該新型功率放大器能增大輸出功率三倍，可使通信系統(tǒng)的信號(hào)更強(qiáng)、雷達(dá)裝備的探測(cè)距離更遠(yuǎn)。基于金剛石的氮化鎵放大器功率更大、效率更高、尺寸更小，幾乎任何射頻系統(tǒng)都能從中獲益。

       在MMIC功率放大器中，結(jié)合面以下數(shù)微米處是溫升最劇烈的位置，溫度上升與整個(gè)晶圓的熱導(dǎo)直接相關(guān)。采用和氮化鎵結(jié)合緊密的高熱導(dǎo)襯底，能獲得極佳的耐熱和散熱性能，有望實(shí)質(zhì)性改善目前高功率射頻系統(tǒng)的散熱限制。

       使用新型外延層轉(zhuǎn)移方法，三五半導(dǎo)體公司的研究人員將氮化鎵從其生長(zhǎng)的襯底上移出，并與金剛石襯底緊密結(jié)合。合成金剛石在人造材料中的熱導(dǎo)率最高，是常規(guī)半導(dǎo)體材料硅的10倍以上。

       NJTT項(xiàng)目是DARPA“熱管理技術(shù)”（TMT）項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容之一，目的在于降低化合物半導(dǎo)體器件近連接區(qū)域的熱阻抗。NJTT項(xiàng)目的研究始于2011年，研究人員正在研究將氮化鎵從硅襯底和碳化硅襯底向金剛石襯底的外延層轉(zhuǎn)移技術(shù)，以及碳化硅熱通孔中金剛石直接生長(zhǎng)等技術(shù)。TMT項(xiàng)目旨在對(duì)新型納米結(jié)構(gòu)材料和熱管理系統(tǒng)的其他新進(jìn)展進(jìn)行研究和優(yōu)化。