在作业过程中发生的热量和由此引起的温升会导致功能直线下降并缩短器材的寿数，因而亟需开发有用的散热办法。金刚石具有极高的导热率，有望作为元件的散热资料得到实践运用。但是，因为元件和金刚石难以结合等问题，其散热功能没有到达预期水平，这样一种资料没有很多投入有用。
近来，日本大阪公立大学（OMU）和东北大学（Tohoku University）金属资料研讨所联合宣告，他们运用在所有资猜中热导率最高的金刚石作为基板，成功在金刚石上制造出了氮化镓晶体管，与在碳化硅（SiC）基板上制造的相同形状的晶体管比较，散热功能进步了 2.3 倍。
在这项研讨中，研讨团队首先在硅衬底上制造了一个 3 μm 厚的氮化镓层和一个 1 μm 厚的 3C-SiC 缓冲层（3C-SiC，立方晶系中的一种），然后从硅衬底上剥离这两层，接着用 表面活性键合法 将其键合在金刚石衬底上，最终得到一个尺度约为 1 英寸（2.5 cm ）的氮化镓晶体管。研讨小组称，因为运用了高质量的碳化硅薄膜，因而即便在 1100°C 的高温下进行热处理，也不会在结界面上呈现薄膜分层现象，然后取得高质量的异质结界面。
图2：(a) AlGaN/GaN/3C-SiC 层/金刚石结样品。(b) 在金刚石上制造的 GaN 晶体管的光学显微镜图画。(c) 3C-SiC/金刚石结界面的横截面透射电子显微镜图画。(d) 本研讨中在金刚石衬底上制造的氮化镓晶体管与从前研讨中在金刚石上制造的氮化镓晶体管的增强散热功能比较
接下来，研讨团队用在碳化硅衬底上制造的相同形状的晶体管进行了比较，以验证用相同办法在金刚石衬底上制造的氮化镓晶体管的散热状况。成果证明，在金刚石衬底上的晶体管的散热才能比在碳化硅衬底上的晶体管进步大约 2.3 倍。此外，他们试验得到的金刚石衬底上的晶体管比之前其他研讨中在金刚石衬底上制造的晶体管完成了更好的散热作用，晶体管的特性也得到了明显改进。
图3：硅、碳化硅和金刚石晶体管的散热功能比较（在相同的功率下，温升越小，散热功能越好）。
这项研讨大大改进了氮化镓功率器材的散热和最大功率输出。这将有利于缩小体系规划，简化冷却机制，大幅度削减能源消耗。研讨团队表明，未来运用金刚石衬底完成大面积氮化镓晶体管，有望扩展高功率半导体元件在基站、气候雷达和卫星通信等范畴的运用规模。
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