بوته آلومینیوم نیترید ALN بوته آلومینیوم
نمایش محصولات
AlN با احیای حرارتی آلومینا یا نیترید مستقیم آلومینا سنتز می شود.چگالی آن 3.26 ثبت شده و توسط MarkMonitor-3 محافظت شده است، اگرچه ذوب نمی شود، اما در دمای بالای 2500 درجه سانتیگراد در اتمسفر تجزیه می شود.این ماده به صورت کووالانسی پیوند خورده است و در برابر تف جوشی بدون کمک مواد افزودنی تشکیل دهنده مایع مقاومت می کند.به طور معمول، اکسیدهایی مانند Y 2 O 3 یا CaO امکان پخت در دمای بین 1600 تا 1900 درجه سانتیگراد را فراهم می کنند.
نیترید آلومینیوم یک ماده سرامیکی با عملکرد جامع عالی است و تحقیقات آن را می توان به بیش از صد سال پیش ردیابی کرد.از F. Birgeler و A. Geuhter تشکیل شده است که در سال 1862 یافت شد و در سال 1877 توسط JW MalletS نیترید آلومینیوم برای اولین بار سنتز شد، اما برای بیش از 100 سال، زمانی که به عنوان یک کود شیمیایی مورد استفاده قرار گرفت، کاربرد عملی نداشت. .
از آنجا که نیترید آلومینیوم یک ترکیب کووالانسی است، با ضریب خود انتشار کوچک و نقطه ذوب بالا، پخت آن دشوار است.در دهه 1950 بود که سرامیک نیترید آلومینیوم برای اولین بار با موفقیت تولید شد و به عنوان یک ماده نسوز در ذوب آهن خالص، آلومینیوم و آلیاژ آلومینیوم استفاده شد.از دهه 1970، با عمیق تر شدن تحقیقات، فرآیند آماده سازی نیترید آلومینیوم به طور فزاینده ای بالغ شده است و دامنه کاربرد آن در حال گسترش است.به ویژه از زمان ورود به قرن بیست و یکم، با توسعه سریع فناوری میکروالکترونیک، ماشین های الکترونیکی و قطعات الکترونیکی به سمت کوچک سازی، سبک وزن، یکپارچگی و قابلیت اطمینان بالا و جهت خروجی توان بالا، دستگاه های پیچیده تری از بستر و مواد بسته بندی اتلاف گرما قرار داده اند. پیش نیازهای بالاتر، توسعه شدید صنعت نیترید آلومینیوم را بیشتر ترویج می کند.
ویژگی های اصلی
AlN در برابر فرسایش بیشتر فلزات مذاب به ویژه آلومینیوم، لیتیوم و مس مقاومت می کند
در برابر بیشتر فرسایش نمک مذاب از جمله کلریدها و کرایولیت مقاوم است
رسانایی حرارتی بالا مواد سرامیکی (بعد از اکسید بریلیم)
مقاومت در برابر حجم بالا
قدرت دی الکتریک بالا
توسط اسید و قلیایی فرسایش می یابد
به صورت پودر، به راحتی توسط آب یا رطوبت رطوبت هیدرولیز می شود
برنامه اصلی
1، برنامه دستگاه پیزوالکتریک
نیترید آلومینیوم دارای مقاومت بالا، هدایت حرارتی بالا (8-10 برابر Al2O3) و ضریب انبساط کم مشابه سیلیکون است که یک ماده ایده آل برای دستگاه های الکترونیکی با دمای بالا و قدرت بالا است.
2، مواد بستر بسته بندی الکترونیکی
مواد بستر سرامیکی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از اکسید بریلیم، آلومینا، نیترید آلومینیوم و غیره، که در آن بستر سرامیکی آلومینا هدایت حرارتی پایینی دارد، ضریب انبساط حرارتی با سیلیکون مطابقت ندارد.اگرچه اکسید بریلیم خواص بسیار خوبی دارد، اما پودر آن بسیار سمی است.
در میان مواد سرامیکی موجود که می توانند به عنوان مواد زیرلایه استفاده شوند، سرامیک نیترید سیلیکون دارای بالاترین مقاومت خمشی، مقاومت در برابر سایش خوب، ماده سرامیکی با بهترین عملکرد مکانیکی جامع و کوچکترین ضریب انبساط حرارتی است.سرامیک های نیترید آلومینیوم دارای رسانایی حرارتی بالا، مقاومت در برابر ضربه حرارتی خوب هستند و هنوز هم خواص مکانیکی خوبی در دمای بالا دارند.از نظر عملکرد، نیترید آلومینیوم و نیترید سیلیکون در حال حاضر مناسب ترین مواد برای بسترهای بسته بندی الکترونیکی هستند، اما آنها همچنین یک مشکل مشترک دارند این است که قیمت بسیار بالا است.
3، و به مواد شب تاب اعمال می شود
حداکثر عرض شکاف باند مستقیم نیترید آلومینیوم (AlN) 6.2 eV است که دارای راندمان تبدیل فوتوالکتریک بالاتری در مقایسه با نیمه هادی باند گپ غیر مستقیم است.AlN به عنوان یک ماده مهم نور آبی و تابش نور UV، برای دیود ساطع نور UV / UV عمیق، دیود لیزر UV و آشکارساز UV اعمال می شود.علاوه بر این، AlN میتواند محلولهای جامد پیوسته را با نیتریدهای گروه III مانند GaN و InN تشکیل دهد، و آلیاژ سهتایی یا چهارتایی آن میتواند به طور مداوم شکاف باند خود را از باندهای مرئی به باندهای فرابنفش عمیق تنظیم کند و آن را به یک ماده درخشان با کارایی بالا تبدیل کند.
4 که روی مواد زیرلایه اعمال می شود
کریستال های AlN یک بستر ایده آل برای GaN، AlGaN و همچنین مواد همپای AlN هستند.در مقایسه با زیرلایه یاقوت کبود یا SiC، AlN تطابق حرارتی بیشتری با GaN دارد، سازگاری شیمیایی بالاتری دارد و تنش کمتری بین بستر و لایه اپیتاکسیال دارد.بنابراین، هنگامی که کریستال AlN به عنوان یک بستر همپای GaN استفاده می شود، می تواند تا حد زیادی چگالی نقص در دستگاه را کاهش دهد، عملکرد دستگاه را بهبود بخشد، و چشم انداز کاربردی خوبی در تهیه الکترونیک با درجه حرارت بالا، فرکانس بالا و قدرت بالا دارد. دستگاه ها
علاوه بر این، زیرلایه مواد همپای AlGaN با کریستال AlN به عنوان یک جزء آلومینیومی بالا (Al) همچنین می تواند به طور موثری چگالی نقص در لایه همپای نیترید را کاهش دهد و عملکرد و عمر مفید دستگاه نیمه هادی نیترید را تا حد زیادی بهبود بخشد.آشکارسازهای روزانه کور با کیفیت بالا مبتنی بر AlGaN با موفقیت استفاده شده است.
5، مورد استفاده در سرامیک و مواد نسوز
نیترید آلومینیوم را می توان برای پخت سرامیک های ساختاری، سرامیک های نیترید آلومینیوم آماده استفاده کرد، نه تنها خواص مکانیکی خوب، استحکام تاشو بالاتر از سرامیک های Al2O3 و BeO، سختی بالا، بلکه مقاومت در برابر دما و خوردگی بالا است.با استفاده از مقاومت حرارتی سرامیکی AlN و مقاومت در برابر خوردگی، می توان از آن برای ساخت قطعات مقاوم در برابر خوردگی در دمای بالا مانند بوته و صفحه تبخیر Al استفاده کرد.علاوه بر این، سرامیک های خالص AlN کریستال های شفاف بی رنگ، با خواص نوری عالی هستند و می توانند به عنوان پنجره مادون قرمز با دمای بالا و پوشش مقاوم در برابر حرارت برای تولید سرامیک های شفاف دستگاه های نوری الکترونیکی استفاده شوند.
6. کامپوزیت ها
مواد کامپوزیت رزین اپوکسی / AlN، به عنوان یک ماده بسته بندی، به هدایت حرارتی خوب و توانایی اتلاف گرما نیاز دارد و این نیاز به طور فزاینده ای سختگیرانه است.به عنوان یک ماده پلیمری با خواص شیمیایی خوب و پایداری مکانیکی، رزین اپوکسی به راحتی قابل درمان است، با نرخ انقباض کم، اما هدایت حرارتی بالا نیست.با افزودن نانوذرات AlN با رسانایی حرارتی عالی به رزین اپوکسی، هدایت حرارتی و استحکام را می توان به طور موثر بهبود بخشید.