Efektivní řízení odvodu tepla je klíčové pro spolehlivou funkci součástek na bázi β-Ga2O3 (materiálu s extrémně širokým zakázaným pásem), neboť jejich přirozeně nízká tepelná vodivost omezuje provoz při vysokých výkonech. Integrace s diamantem, materiálem s výjimečnou tepelnou vodivostí, představuje slibnou cestu k zajištění odvodu tepla; dosažení kvalitního rozhraní β-Ga2O3/diamant je však náročné kvůli rozdílům v tepelné roztažnosti a mřížkových parametrech i kvůli degradaci β-Ga2O3 během procesu růstu diamantu, který probíhá za vysokých teplot a v náročných podmínkách. V této práci zkoumáme heterostruktury β-Ga2O3/diamant tvořené epitaxními vrstvami β-Ga2O3 na safírovém substrátu (orientace c-roviny), vrstvami nanokrystalického diamantu deponovanými metodou chemické depozice z plynné fáze (CVD) a mezivrstvami z SiO2 nebo SiC. Byly vyhodnoceny tři způsoby vytváření zárodečných center pro růst diamantu (využití nanodiamantů, ultrazvuková metoda a metoda s využitím polymerů) s cílem určit jejich vliv na kvalitu diamantu, tepelný odpor rozhraní (TBR) a mechanickou adhezi. Struktury byly komplexně charakterizovány pomocí rentgenové difrakce, elektronové mikroskopie, testování adheze metodou vrypu a měření tepelné odrazivosti v časové oblasti (TDTR). Naše výsledky ukazují, že materiál mezivrstvy i technika vytváření zárodečných center mají zásadní vliv na kvalitu rozhraní, mechanickou stabilitu a přenos tepla. Struktury s mezivrstvou SiO2 vykazovaly nejnižší efektivní TBR (cca 47 m²K/GW), zatímco mezivrstvy ze SiC zajistily vynikající mechanickou adhezi. Bylo zjištěno, že celkový tepelný odpor je určován především vloženou mezivrstvou a s ní souvisejícími rozhraními. Na základě těchto poznatků navrhujeme optimalizovaný dvoustupňový postup integrace β-Ga2O3 a diamantu, který využívá tenkou ochrannou vrstvu nanokrystalického diamantu následovanou růstem diamantu s vysokou tepelnou vodivostí. Při tloušťce v rozmezí 20–50 nm přispívá počáteční vrstva nanokrystalického diamantu k celkovému tepelnému odporu hodnotou pouhých cca 3–9 m²K/GW. Tento přístup představuje optimalizovanou technologickou platformu pro tvorbu rozhraní, vhodnou pro budoucí aplikace výkonových součástek na bázi β-Ga2O3.
