美國軍工巨頭諾斯羅普·格魯曼公司獲得美國國防高級研究計劃局（DARPA）一份價值700萬美元的合同，旨在將金剛石冷卻技術集成到軍用雷達和通信系統的半導體中。該合同是DARPA“器件級電子熱移除技術”（THREADS）項目的一部分，其第二階段目標是將芯片功率密度提升至項目最初水平的約10倍。

射頻系統通常因過熱問題而被迫在低於最大輸出功率的狀態下運行，這限制了性能並可能縮短組件壽命。金剛石的導熱性能是銅的五倍，且比碳化硅或氮化鎵更有效地散熱。諾斯羅普·格魯曼在其微電子中心將微觀金剛石結構嵌入芯片中，以將熱量從射頻電路中導出。這種方法使設備能夠在更高功率下運行而無需進行熱降頻。

諾斯羅普·格魯曼太空公園代工廠微電子總監本·海英表示：“溫度長期以來限制了微電子的性能，即使是當今標準的氮化鎵（GaN）也不例外。將金剛石直接嵌入芯片，就像加裝了一個渦輪增壓冷卻系統。它能讓芯片保持低溫，從而我們可以提高功率而無需擔心燒燬。這一突破使諾斯羅普·格魯曼的金剛石冷卻芯片能夠突破傳統熱極限，開啟新一代快速、可靠的射頻電子器件。”

該公司與斯坦福大學合作，在每個器件背面的微觀通道內生長一層金剛石。這些通道在芯片以最大功率運行時將熱量從熱點區域帶走。諾斯羅普·格魯曼表示，其開放獲取模式將使這項技術可供美國半導體行業的其他參與者使用。該公司自2019年起開始投資金剛石基微電子研究。

更高的功率密度意味著可以從更小的組件中產生更強的射頻信號，用於軍事通信和衛星鏈路。改進的冷卻技術還可以減小設備尺寸和重量，同時提高速度、可靠性和使用壽命。諾斯羅普·格魯曼每年為國防和商業系統設計、製造、組裝、測試和封裝數百萬個微電子器件。該公司表示，其國內生產支持了美國半導體供應鏈的安全性和可持續性。