Alumínium-nitrid tégely ALN alumínium tégely
Termékbemutató
Az AlN alumínium-oxid termikus redukciójával vagy timföld közvetlen nitridjével szintetizálódik.Sűrűsége 3,26, regisztrált és védett a MarkMonitor-3 által, bár nem olvad, de 2500 °C felett lebomlik a légkörben.Az anyag kovalens kötésű, és folyadékképző adalék nélkül is ellenáll a szinterezésnek.Az oxidok, például az Y 2 O 3 vagy a CaO jellemzően lehetővé teszik a szinterezést 1600 és 1900 °C közötti hőmérsékleten.
Az alumínium-nitrid kiváló átfogó teljesítményű kerámiaanyag, kutatása több mint száz évvel ezelőttre vezethető vissza.F. Birgeler és A. Geuhter alkotja 1862-ben, 1877-ben a JW MalletS találta meg. Alumínium-nitridot állítottak elő először, de több mint 100 évig nem volt gyakorlati haszna, amikor műtrágyaként használták. .
Mivel az alumínium-nitrid kovalens vegyület, kis öndiffúziós együtthatóval és magas olvadásponttal, nehéz szinterezni.Csak az 1950-es években sikerült először alumínium-nitrid kerámiát gyártani, és tűzálló anyagként használni a tiszta vas, alumínium és alumíniumötvözetek olvasztásához.Az 1970-es évektől a kutatás elmélyülésével az alumínium-nitrid előállítási folyamata egyre érettebbé vált, alkalmazási köre bővült.Különösen a 21. századba érkezve, a mikroelektronikai technológia, az elektronikai gépek és elektronikai alkatrészek gyors fejlődésével a miniatürizálás felé, a könnyű súly, az integráció, valamint a nagy megbízhatóság és a nagy teljesítményű kimenet iránya, egyre bonyolultabb hőleadó szubsztrátum- és csomagolóanyagok kerültek forgalomba. magasabb követelményeket támaszt, és tovább mozdítja elő az alumínium-nitrid ipar erőteljes fejlődését.
Főbb jellemzői
AlN Ellenáll a legtöbb olvadt fém, különösen az alumínium, a lítium és a réz eróziójának
Ellenáll a legtöbb olvadt só eróziójának, beleértve a kloridokat és a kriolitot is
Kerámia anyagok magas hővezető képessége (berillium-oxid után)
Nagy térfogati ellenállás
Nagy dielektromos szilárdság
Sav és lúgok erodálják
Por formájában víz vagy nedvesség hatására könnyen hidrolizálódik
Fő alkalmazás
1, a piezoelektromos eszköz alkalmazás
Az alumínium-nitrid nagy ellenállású, magas hővezető képességgel (az Al2O3 8-10-szerese) és a szilíciumhoz hasonló alacsony tágulási együtthatóval rendelkezik, amely ideális anyag a magas hőmérsékletű és nagy teljesítményű elektronikai eszközökhöz.
2, az elektronikus csomagolás hordozóanyag
Az általánosan használt kerámia szubsztrátum anyagok a berillium-oxid, alumínium-oxid, alumínium-nitrid stb., amelyekben az alumínium-oxid kerámia hordozó alacsony hővezető képességgel rendelkezik, a hőtágulási együttható nem egyezik a szilíciummal;bár a berillium-oxid kiváló tulajdonságokkal rendelkezik, de a por nagyon mérgező.
A hordozóanyagként használható meglévő kerámiaanyagok közül a szilícium-nitrid kerámia rendelkezik a legnagyobb hajlítószilárdsággal, jó kopásállósággal, a legjobb átfogó mechanikai teljesítménnyel és a legkisebb hőtágulási együtthatóval rendelkező kerámiaanyag.Az alumínium-nitrid kerámiák magas hővezető képességgel, jó hőütésállósággal rendelkeznek, és magas hőmérsékleten is jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek.Teljesítmény szempontjából jelenleg az alumínium-nitrid és a szilícium-nitrid a legalkalmasabb anyagok az elektronikai csomagolóanyagokhoz, de közös problémájuk a túl magas ár is.
3, és a lumineszcens anyagokra alkalmazzák
Az alumínium-nitrid (AlN) közvetlen sávszélességének maximális szélessége 6,2 eV, amely nagyobb fotoelektromos átalakítási hatásfokkal rendelkezik, mint a közvetett sávszélességű félvezetőké.AlN Fontos kék fényt és UV fényt kibocsátó anyagként alkalmazzák UV / mély UV fénykibocsátó diódára, UV lézerdiódára és UV detektorra.Ezenkívül az AlN folyamatos szilárd oldatokat képezhet a III. csoportba tartozó nitridekkel, mint például a GaN és az InN, és hármas vagy kvaterner ötvözete folyamatosan módosíthatja a sávközt a láthatótól a mély ultraibolya sávig, így fontos nagy teljesítményű lumineszcens anyag.
4, amelyeket a hordozóanyagokra alkalmaznak
Az AlN kristályok ideális szubsztrátumok a GaN, AlGaN és AlN epitaxiális anyagokhoz.A zafír vagy SiC szubsztrátumhoz képest az AlN jobban illeszkedik a GaN-hez, nagyobb a kémiai kompatibilitása, és kisebb a feszültség a szubsztrát és az epitaxiális réteg között.Ezért, ha az AlN kristályt GaN epitaxiális szubsztrátként használják, nagymértékben csökkentheti az eszköz hibasűrűségét, javíthatja az eszköz teljesítményét, és jó alkalmazási lehetőségei vannak a magas hőmérsékletű, nagyfrekvenciás és nagy teljesítményű elektronikai eszközök elkészítésében. eszközöket.
Ezenkívül az AlGaN epitaxiális anyag szubsztrát AlN kristályt, mint magas alumínium (Al) komponenst is hatékonyan csökkentheti a nitrid epitaxiális réteg hibasűrűségét, és nagymértékben javítja a nitrid félvezető eszköz teljesítményét és élettartamát.Sikeresen alkalmazták az AlGaN alapú, kiváló minőségű napi vak detektorokat.
5, kerámiában és tűzálló anyagokban használják
Az alumínium-nitrid szerkezeti kerámiák, előkészített alumínium-nitrid kerámiák szinterezésére alkalmazható, nemcsak jó mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, a hajtogatási szilárdság nagyobb, mint az Al2O3 és BeO kerámiák, nagy keménység, de magas hőmérséklet- és korrózióállóság is.Az AlN kerámia hőállóság és korrózióállóság segítségével magas hőmérsékletű korrózióálló alkatrészek, például tégely és Al párologtató lemez készítésére használható.Ezenkívül a tiszta AlN kerámiák színtelen átlátszó kristályok, kiváló optikai tulajdonságokkal, és magas hőmérsékletű infravörös ablakként és hőálló bevonatként használhatók átlátszó kerámiákhoz elektronikus optikai eszközök gyártásához.
6. Kompozitok
Az epoxigyanta / AlN kompozit anyag, mint csomagolóanyag, jó hővezető- és hőleadó képességet igényel, és ez a követelmény egyre szigorúbb.Jó kémiai tulajdonságokkal és mechanikai stabilitással rendelkező polimer anyagként az epoxigyanta könnyen térhálósítható, alacsony zsugorodási sebességgel, de a hővezető képessége nem magas.Kiváló hővezető képességű AlN nanorészecskék hozzáadásával az epoxigyantához a hővezető képesség és a szilárdság hatékonyan javítható.
