图为测试样本，包含一个测试芯片，一个金刚石导热层和一个微冷却系统
研究意义
高功率电子组件的热效应是非常严重的，尤其是将多组件集成为单一半导体芯片后，芯片热效应现象将变成一个更为严重的问题。电子元件的热效应不仅会浪费能源，还会使芯片的工作稳定性大大降低，安全隐患也大大增加。因此，解决芯片的热效应问题是非常必要的。
氮化镓可承受高电压，有更高的功率容量和更大的带宽，因此在半导体行业里应用甚广。但在氮化镓芯片中，热量很容易集中在小的区域，形成多个高热点，这使热效应问题更加严重。因此在氮化镓器件中，热管理问题亟待解决。
散热原理
新加坡A*STAR微电子研究所的研究人员创建了多个包含8个微小测试点的热测试芯片，每个测试点直径约0.3～0.45mm，各测试点将模拟实际设备产生热量。他们将测试芯片与利用化学气相沉积技术制造的高质量金刚石导热层结合，并利用热压合工艺将它们连接到一起，再将该结合体与一个微冷却系统连接，最终通过金刚石导热层与微冷却系统共同作用达到消除热效应的目的。其中，微冷却系统由一系列微米宽的通道和一个微射流阵列装置组成。
模拟结果
模拟结果显示，通过增加金刚石导热层厚度可进一步提高散热性能，并且，氮化镓芯片和金刚石导热片之间良好的粘接质量是获得最佳散热性能的关键因素之一。
实验验证
Han及其团队利用100～200微米厚度的测试芯片验证他们的结论，并使测试芯片负载10～120W的热功率，他们意图利用金刚石导热层及冷却系统共同作用以保障测试芯片温度不高于160摄氏度。
他们做了一组对比实验。对比使用金刚石导热层的测试芯片、使用铜导热层的测试芯片及不使用任何导热层的测试芯片的表面温度以验证他们的结论。对比实验结果表明，使用金刚石导热层的测试芯片比使用铜导热层的测试芯片温度低27.3%，比没有使用任何导热层的测试芯片温度低40%，充分证明了金刚石导热层在其中所起的作用。
下一步工作
Han表示：“我们下一步打算开发一种拥有更均匀冷却能力的新型微流体冷却器，并通过与高导热系数的金刚石导热层相结合，实现性能更为卓越的热管理。”
