Crucible nitride alumini ALN Crucible alumini
Prezantimi i produktit
AlN sintetizohet nga reduktimi termik i aluminit ose nga nitridi i drejtpërdrejtë i aluminit.Ka një densitet prej 3,26, i regjistruar dhe i mbrojtur nga MarkMonitor-3, megjithëse nuk shkrihet, dekompozohet mbi 2500 °C në atmosferë.Materiali është i lidhur në mënyrë kovalente dhe i reziston shkrirjes pa ndihmën e një aditivi që formon lëngje.Në mënyrë tipike, oksidet si Y 2 O 3 ose CaO lejojnë arritjen e shkrirjes në temperatura midis 1600 dhe 1900 °C.
Nitridi i aluminit është një material qeramik me performancë të shkëlqyer gjithëpërfshirëse dhe kërkimi i tij mund të gjurmohet në më shumë se njëqind vjet më parë.Ai përbëhet nga F. Birgeler dhe A. Geuhter i gjetur në 1862, dhe në 1877 nga JW MalletS Nitridi i aluminit u sintetizua për herë të parë, por nuk kishte përdorim praktik për më shumë se 100 vjet, kur u përdor si një pleh kimik. .
Për shkak se nitridi i aluminit është një përbërje kovalente, me koeficient të vogël vetëdifuzioni dhe pikë shkrirjeje të lartë, është e vështirë të shkrihet.Vetëm në vitet 1950 qeramika e nitridit të aluminit u prodhua me sukses për herë të parë dhe u përdor si një material zjarrdurues në shkrirjen e hekurit të pastër, aluminit dhe lidhjeve të aluminit.Që nga vitet 1970, me thellimin e kërkimit, procesi i përgatitjes së nitridit të aluminit është bërë gjithnjë e më i pjekur dhe shtrirja e aplikimit të tij është zgjeruar.Sidomos që nga hyrja në shekullin e 21-të, me zhvillimin e shpejtë të teknologjisë së mikroelektronikës, makinerive elektronike dhe komponentëve elektronikë drejt miniaturizimit, peshës së lehtë, integrimit dhe besueshmërisë së lartë dhe drejtimit të prodhimit të lartë të fuqisë, pajisjet gjithnjë e më komplekse të substratit dhe materialeve të paketimit të shpërndarjes së nxehtësisë vendosen. përpara kërkesave më të larta, promovojnë më tej zhvillimin e fuqishëm të industrisë së nitridit të aluminit.
Karakteristikat kryesore
AlN Rezistoni ndaj erozionit të shumicës së metaleve të shkrirë, veçanërisht aluminit, litiumit dhe bakrit
Është rezistent ndaj shumicës së erozionit të kripës së shkrirë, duke përfshirë kloruret dhe kriolitin
Përçueshmëri e lartë termike e materialeve qeramike (pas oksidit të beriliumit)
Rezistencë e lartë e vëllimit
Forca e lartë dielektrike
Ajo gërryhet nga acidi dhe alkali
Në formë pluhuri, hidrolizohet lehtësisht nga uji ose lagështia
Aplikacioni Kryesor
1, aplikimi i pajisjes piezoelektrike
Nitridi i aluminit ka rezistencë të lartë, përçueshmëri të lartë termike (8-10 herë Al2O3) dhe një koeficient të ulët zgjerimi të ngjashëm me silikonin, i cili është një material ideal për pajisjet elektronike me temperaturë të lartë dhe fuqi të lartë.
2, materiale substrate e paketimit elektronik
Materialet e zakonshme të substratit qeramike janë oksidi i beriliumit, alumini, nitridi i aluminit, etj., në të cilat nënshtresa qeramike e aluminit ka përçueshmëri të ulët termike, koeficienti i zgjerimit termik nuk përputhet me silikonin;megjithëse oksidi i beriliumit ka veti të shkëlqyera, por pluhuri i tij është shumë toksik.
Ndër materialet ekzistuese qeramike që mund të përdoren si materiale nënshtrese, qeramika e nitridit të silikonit ka forcën më të lartë në përkulje, rezistencë të mirë ndaj konsumit, është materiali qeramik me performancën më të mirë mekanike gjithëpërfshirëse dhe koeficientin më të vogël të zgjerimit termik.Qeramikat e nitridit të aluminit kanë përçueshmëri të lartë termike, rezistencë të mirë ndaj ndikimit termik dhe ende kanë veti të mira mekanike në temperatura të larta.Për sa i përket performancës, nitridi i aluminit dhe nitridi i silikonit janë aktualisht materialet më të përshtatshme për nënshtresat e paketimit elektronik, por ato gjithashtu kanë një problem të përbashkët është se çmimi është shumë i lartë.
3, dhe aplikohen në materialet ndriçuese
Gjerësia maksimale e hendekut të brezit të drejtpërdrejtë të nitridit të aluminit (AlN) është 6.2 eV, i cili ka efikasitet më të lartë të konvertimit fotoelektrik në krahasim me gjysmëpërçuesin indirekt të brezit.AlN Si një material i rëndësishëm që lëshon dritë blu dhe dritë UV, ai aplikohet në diodën që lëshon dritë UV/UV të thellë, diodën lazer UV dhe detektorin UV.Për më tepër, AlN mund të formojë tretësira të vazhdueshme të ngurta me nitridet e grupit III si GaN dhe InN, dhe aliazhi i tij tresh ose kuaternar mund të rregullojë vazhdimisht hendekun e brezit nga brezi ultravjollcë i dukshëm në atë të thellë, duke e bërë atë një material të rëndësishëm lumineshent me performancë të lartë.
4, të cilat aplikohen në materialet e nënshtresës
Kristalet AlN janë një substrat ideal për materialet GaN, AlGaN si dhe AlN epitaksiale.Krahasuar me substratin e safirit ose SiC, AlN ka më shumë përputhje termike me GaN, ka përputhshmëri më të lartë kimike dhe më pak stres midis nënshtresës dhe shtresës epitaksiale.Prandaj, kur kristali AlN përdoret si një substrat epitaksial GaN, ai mund të zvogëlojë në masë të madhe densitetin e defektit në pajisje, të përmirësojë performancën e pajisjes dhe ka një perspektivë të mirë aplikimi në përgatitjen e elektronikës me temperaturë të lartë, frekuencë të lartë dhe fuqi të lartë. pajisje.
Për më tepër, nënshtresa e materialit epitaksial AlGaN me kristal AlN si një përbërës me alumin të lartë (Al) gjithashtu mund të zvogëlojë në mënyrë efektive densitetin e defektit në shtresën epitaksiale të nitridit dhe të përmirësojë shumë performancën dhe jetën e shërbimit të pajisjes gjysmëpërçuese nitride.Detektorë të përditshëm të verbër me cilësi të lartë të bazuar në AlGaN janë aplikuar me sukses.
5, përdoret në qeramikë dhe materiale zjarrduruese
Nitridi i aluminit mund të aplikohet në shkrirjen e qeramikës strukturore, qeramikave të përgatitura me nitrid alumini, jo vetëm vetitë e mira mekanike, forca e palosjes është më e lartë se qeramika Al2O3 dhe BeO, fortësi e lartë, por edhe temperatura e lartë dhe rezistenca ndaj korrozionit.Duke përdorur rezistencën ndaj nxehtësisë qeramike AlN dhe rezistencën ndaj korrozionit, mund të përdoret për të bërë pjesë rezistente ndaj korrozionit në temperaturë të lartë, si p.sh. enë dhe pllakë avullimi Al.Përveç kësaj, qeramika e pastër AlN është kristale transparente pa ngjyrë, me veti të shkëlqyera optike dhe mund të përdoret si dritare me temperaturë të lartë me rreze infra të kuqe dhe veshje rezistente ndaj nxehtësisë për pajisje elektronike optike për prodhimin e qeramikës transparente.
6. Kompozitat
Materiali i përbërë nga rrëshira epoksi / AlN, si material paketimi, kërkon përçueshmëri të mirë termike dhe aftësi të shpërndarjes së nxehtësisë, dhe kjo kërkesë është gjithnjë e më e rreptë.Si një material polimer me veti të mira kimike dhe stabilitet mekanik, rrëshira epoksi është e lehtë për t'u kuruar, me shkallë të ulët tkurrjeje, por përçueshmëria termike nuk është e lartë.Duke shtuar nanogrimca AlN me përçueshmëri të shkëlqyer termike në rrëshirën epoksi, përçueshmëria termike dhe forca mund të përmirësohen në mënyrë efektive.
