Kelímek z nitridu hliníku Kelímek z nitridu hliníku ALN
Prezentace produktu
AlN Je syntetizován tepelnou redukcí oxidu hlinitého nebo přímým nitridem oxidu hlinitého.Má hustotu 3,26 Registered & Protected by MarkMonitor-3, i když netaje, rozkládá se nad 2500 °C v atmosféře.Materiál je kovalentně vázán a odolává slinování bez pomoci kapalinotvorné přísady.Typicky oxidy, jako je Y203 nebo CaO, umožňují dosáhnout slinování při teplotách mezi 1600 a 1900 °C.
Nitrid hliníku je keramický materiál s vynikajícími komplexními vlastnostmi a jeho výzkum lze vysledovat do doby před více než sto lety.Skládá se z F. Birgelera a A. Geuhtera Nalezeno v roce 1862 a v roce 1877 JW MalletS Poprvé byl syntetizován nitrid hliníku, ale neměl praktické využití po více než 100 let, kdy se používal jako chemické hnojivo. .
Protože nitrid hliníku je kovalentní sloučenina s malým koeficientem samodifúze a vysokým bodem tání, je obtížné jej slinovat.Teprve v 50. letech 20. století byla keramika z nitridu hliníku poprvé úspěšně vyrobena a použita jako žáruvzdorný materiál při tavení čistého železa, hliníku a slitin hliníku.Od 70. let 20. století, s prohlubujícím se výzkumem, se proces přípravy nitridu hliníku stal stále zralejším a jeho aplikační rozsah se rozšiřoval.Zejména od vstupu do 21. století, s rychlým rozvojem mikroelektronických technologií, elektronických strojů a elektronických součástek směrem k miniaturizaci, nízké hmotnosti, integraci a vysoké spolehlivosti a směru vysokého výkonu, se stále více a více složitých zařízení substrátů a obalových materiálů rozptyluje teplo. vpřed vyšší požadavky, dále podporovat energický rozvoj průmyslu nitridu hliníku.
Hlavní rysy
AlN Odolává erozi většiny roztavených kovů, zejména hliníku, lithia a mědi
Je odolný vůči většině erozí roztavené soli, včetně chloridů a kryolitu
Vysoká tepelná vodivost keramických materiálů (po oxidu beryllitém)
Vysoký objemový odpor
Vysoká dielektrická pevnost
Je erodován kyselinami a zásadami
V práškové formě se snadno hydrolyzuje vodou nebo vlhkostí
Hlavní aplikace
1, aplikace piezoelektrického zařízení
Nitrid hliníku má vysoký měrný odpor, vysokou tepelnou vodivost (8-10krát vyšší než Al2O3) a nízký koeficient roztažnosti podobný křemíku, který je ideálním materiálem pro vysokoteplotní a vysoce výkonná elektronická zařízení.
2, elektronický obalový substrátový materiál
Běžně používané materiály keramického substrátu jsou oxid berylnatý, oxid hlinitý, nitrid hliníku atd., přičemž keramický substrát z oxidu hlinitého má nízkou tepelnou vodivost, koeficient tepelné roztažnosti neodpovídá křemíku;oxid berylnatý má sice vynikající vlastnosti, ale jeho prášek je vysoce toxický.
Mezi existujícími keramickými materiály, které lze použít jako substrátové materiály, má keramika z nitridu křemíku nejvyšší pevnost v ohybu, dobrou odolnost proti opotřebení, je keramickým materiálem s nejlepším komplexním mechanickým výkonem a nejmenším koeficientem tepelné roztažnosti.Keramika z nitridu hliníku má vysokou tepelnou vodivost, dobrou tepelnou rázovou odolnost a stále má dobré mechanické vlastnosti při vysoké teplotě.Z hlediska výkonu jsou v současnosti nejvhodnější materiály pro elektronické obalové substráty nitrid hliníku a nitrid křemíku, ale mají také společný problém, že cena je příliš vysoká.
3 a jsou aplikovány na luminiscenční materiály
Maximální šířka přímého bandgap gapu nitridu hliníku (AlN) je 6,2 eV, což má vyšší účinnost fotoelektrické konverze ve srovnání s nepřímým bandgap polovodičem.AlN Jako důležitý materiál vyzařující modré světlo a UV světlo se používá na UV/hluboké UV světlo emitující diody, UV laserové diody a UV detektory.Kromě toho může AlN tvořit kontinuální pevné roztoky s nitridy skupiny III, jako jsou GaN a InN, a jeho ternární nebo kvartérní slitina může plynule upravovat pásmovou mezeru od viditelného po hluboké ultrafialové pásmo, což z něj činí důležitý vysoce výkonný luminiscenční materiál.
4, které se nanášejí na podkladové materiály
Krystaly AlN jsou ideálním substrátem pro epitaxní materiály GaN, AlGaN i AlN.Ve srovnání se safírovým nebo SiC substrátem má AlN větší tepelnou shodu s GaN, má vyšší chemickou kompatibilitu a menší napětí mezi substrátem a epitaxní vrstvou.Proto, když je krystal AlN použit jako epitaxní substrát GaN, může výrazně snížit hustotu defektů v zařízení, zlepšit výkon zařízení a má dobré vyhlídky na použití při přípravě vysokoteplotní, vysokofrekvenční a vysoce výkonné elektroniky. zařízení.
Kromě toho, substrát epitaxního materiálu AlGaN s krystalem AlN jako složkou s vysokým obsahem hliníku (Al) může také účinně snížit hustotu defektů v nitridové epitaxní vrstvě a výrazně zlepšit výkon a životnost nitridového polovodičového zařízení.Úspěšně byly aplikovány vysoce kvalitní detektory denní clony na bázi AlGaN.
5, používaný v keramice a žáruvzdorných materiálech
Nitrid hliníku lze aplikovat na slinování konstrukční keramiky, připravené keramiky z nitridu hliníku, nejen dobré mechanické vlastnosti, pevnost v ohybu je vyšší než u keramiky Al2O3 a BeO, vysoká tvrdost, ale také odolnost vůči vysokým teplotám a korozi.Použitím AlN keramické tepelné odolnosti a odolnosti proti korozi je možné jej použít k výrobě dílů odolných proti vysoké teplotě, jako je kelímek a Al odpařovací deska.Čistá keramika AlN jsou navíc bezbarvé průhledné krystaly s vynikajícími optickými vlastnostmi a lze je použít jako vysokoteplotní infračervené okno a tepelně odolný povlak pro průhlednou keramiku vyrábějící elektronická optická zařízení.
6. Kompozity
Kompozitní materiál epoxidová pryskyřice / AlN jako obalový materiál vyžaduje dobrou tepelnou vodivost a schopnost odvádět teplo a tento požadavek je stále přísnější.Jako polymerní materiál s dobrými chemickými vlastnostmi a mechanickou stabilitou se epoxidová pryskyřice snadno vytvrzuje, s nízkou mírou smršťování, ale tepelná vodivost není vysoká.Přidáním nanočástic AlN s vynikající tepelnou vodivostí do epoxidové pryskyřice lze účinně zlepšit tepelnou vodivost a pevnost.
