Алюминий нитриді тигель ALN алюминий тигель
Өнімнің тұсаукесері
AlN глиноземнің термиялық тотықсыздануы немесе глиноземнің тікелей нитриді арқылы синтезделеді.Оның тығыздығы 3,26 MarkMonitor-3 арқылы тіркелген және қорғалған, ол балқымаса да, атмосферада 2500 °C-тан жоғары ыдырайды.Материал ковалентті байланысқан және сұйықтық түзетін қоспаның көмегінсіз агломерацияға қарсы тұрады.Әдетте, Y 2 O 3 немесе CaO сияқты оксидтер 1600 және 1900 ° C арасындағы температурада агломерацияға қол жеткізуге мүмкіндік береді.
Алюминий нитриді - тамаша жан-жақты өнімділігі бар керамикалық материал және оның зерттеулерін жүз жылдан астам уақыт бұрын байқауға болады.Ол Ф.Биргелер мен А.Гейхтерден тұрады 1862 жылы табылды, ал 1877 жылы JW MalletS Алюминий нитриді алғаш рет синтезделді, бірақ ол химиялық тыңайтқыш ретінде қолданылған кезде 100 жылдан астам практикалық қолданылмаған. .
Алюминий нитриді ковалентті қосылыс болғандықтан, өздігінен диффузия коэффициенті аз және балқу температурасы жоғары, оны агломерациялау қиын.Алюминий нитридті керамика алғаш рет сәтті өндіріліп, таза темір, алюминий және алюминий қорытпасын балқытуда отқа төзімді материал ретінде пайдаланылған 1950 жылдарға дейін ғана болды.1970 жылдардан бастап зерттеулердің тереңдеуімен алюминий нитридін дайындау процесі барған сайын жетілдіріліп, оны қолдану аясы кеңейе түсті.Әсіресе 21 ғасырға кіргеннен бастап, микроэлектроника технологиясының қарқынды дамуымен, электронды машина мен электронды компоненттерді миниатюризациялау, жеңіл, интеграциялау және жоғары сенімділік пен жоғары қуат шығыс бағыты бойынша, субстрат пен орау материалдарының жылуды диссипациялаудың күрделі құрылғылары барған сайын күрделене бастады. жоғары талаптарды алға жылжыту, алюминий нитриді өнеркәсібінің қарқынды дамуына одан әрі ықпал ету.
Негізгі мүмкіндіктер
AlN Көптеген балқытылған металдардың, әсіресе алюминий, литий және мыс эрозиясына төзімді
Ол хлоридтер мен криолитті қоса алғанда, балқытылған тұздың көптеген эрозиясына төзімді
Керамикалық материалдардың жоғары жылу өткізгіштігі (бериллий оксидінен кейін)
Жоғары көлемдік кедергі
Жоғары диэлектрлік беріктік
Ол қышқыл мен сілті әсерінен эрозияға ұшырайды
Ұнтақ түрінде ол сумен немесе ылғалмен оңай гидролизденеді
Негізгі қолданба
1, пьезоэлектрлік құрылғы қолданбасы
Алюминий нитриді жоғары кедергіге, жоғары жылу өткізгіштікке (Al2O3-тен 8-10 есе), және кремнийге ұқсас төмен кеңею коэффициентіне ие, ол жоғары температура мен жоғары қуатты электронды құрылғылар үшін тамаша материал болып табылады.
2, электронды орауыш субстрат материалы
Кеңінен қолданылатын керамикалық субстрат материалдары - бериллий оксиді, алюминий тотығы, алюминий нитриді және т.б., оларда глиноземді керамикалық негіз төмен жылу өткізгіштікке ие, жылу кеңею коэффициенті кремнийге сәйкес келмейді;бериллий оксиді тамаша қасиеттерге ие болғанымен, оның ұнтағы өте улы.
Субстрат материалдары ретінде пайдалануға болатын қолданыстағы керамикалық материалдардың ішінде кремний нитридті керамика ең жоғары иілу беріктігіне, жақсы тозуға төзімділікке ие, ең жақсы кешенді механикалық өнімділігі және ең аз термиялық кеңею коэффициенті бар керамикалық материал болып табылады.Алюминий нитридті керамика жоғары жылу өткізгіштікке, жақсы термиялық әсерге төзімділікке ие және әлі де жоғары температурада жақсы механикалық қасиеттерге ие.Өнімділік тұрғысынан алюминий нитриді мен кремний нитриді қазіргі уақытта электронды орау субстраттары үшін ең қолайлы материалдар болып табылады, бірақ оларда ортақ мәселе бар - бұл баға тым жоғары.
3 және люминесцентті материалдарға қолданылады
Алюминий нитридінің (AlN) тікелей жолақ саңылауының максималды ені 6,2 эВ құрайды, бұл жанама жолақты жартылай өткізгішпен салыстырғанда фотоэлектрлік түрлендіру тиімділігі жоғары.AlN Маңызды көк жарық және ультракүлгін сәуле шығаратын материал ретінде ол ультракүлгін / терең ультракүлгін сәуле шығаратын диодқа, УК лазерлік диодқа және ультракүлгін детекторға қолданылады.Сонымен қатар, AlN GaN және InN сияқты III топ нитридтерімен үздіксіз қатты ерітінділер құра алады және оның үштік немесе төрттік қорытпасы оның жолақ аралығын көрінетінден терең ультракүлгін жолақтарға дейін үздіксіз реттей алады, бұл оны маңызды жоғары өнімді люминесцентті материал етеді.
4, олар субстрат материалдарына қолданылады
AlN кристалдары GaN, AlGaN, сондай-ақ AlN эпитаксиалды материалдары үшін тамаша субстрат болып табылады.Сапфир немесе SiC субстратымен салыстырғанда, AlN GaN-ге көбірек термиялық сәйкестікке ие, жоғары химиялық үйлесімділікке ие және субстрат пен эпитаксиалды қабат арасындағы кернеу аз.Сондықтан, AlN кристалы GaN эпитаксиалды субстрат ретінде пайдаланылған кезде, ол құрылғыдағы ақаулардың тығыздығын айтарлықтай төмендетеді, құрылғының жұмысын жақсартады және жоғары температура, жоғары жиілік және жоғары қуатты электронды дайындауда жақсы қолдану перспективасына ие болады. құрылғылар.
Сонымен қатар, жоғары алюминий (Al) компоненті ретінде AlN кристалы бар AlGaN эпитаксиалды материалдың субстраты нитридті эпитаксиалды қабаттағы ақаулардың тығыздығын тиімді төмендетеді және нитридті жартылай өткізгіш құрылғының өнімділігі мен қызмет ету мерзімін айтарлықтай жақсартады.AlGaN негізіндегі жоғары сапалы күнделікті соқыр детекторлар сәтті қолданылды.
5, керамика және отқа төзімді материалдарда қолданылады
Алюминий нитриді құрылымдық керамика, дайындалған алюминий нитридті керамика агломерациялау үшін қолданылуы мүмкін, жақсы механикалық қасиеттері ғана емес, қатпарлы беріктігі Al2O3 және BeO керамика жоғары, жоғары қаттылық, сонымен қатар жоғары температура және коррозияға төзімділігі.AlN керамикалық ыстыққа төзімділігін және коррозияға төзімділігін пайдалана отырып, оны тигель және Al булану тақтасы сияқты жоғары температурадағы коррозияға төзімді бөлшектерді жасау үшін пайдалануға болады.Сонымен қатар, таза AlN керамикасы тамаша оптикалық қасиеттері бар түссіз мөлдір кристалдар болып табылады және электронды оптикалық құрылғыларды шығаратын мөлдір керамика үшін жоғары температуралы инфрақызыл терезе және ыстыққа төзімді жабын ретінде пайдаланылуы мүмкін.
6. Композиттер
Эпоксидті шайыр / AlN композиттік материал орауыш материал ретінде жақсы жылу өткізгіштік пен жылуды тарату қабілетін талап етеді және бұл талап барған сайын қатаң болады.Жақсы химиялық қасиеттері және механикалық тұрақтылығы бар полимерлі материал ретінде эпоксидті шайырды өңдеу оңай, шөгу жылдамдығы төмен, бірақ жылу өткізгіштік жоғары емес.Эпоксидті шайырға тамаша жылу өткізгіштігі бар AlN нанобөлшектерін қосу арқылы жылу өткізгіштік пен беріктікті тиімді жақсартуға болады.
