Creuzet cu nitrură de aluminiu Creuzet din aluminiu ALN
Prezentarea produsului
AlN este sintetizat prin reducerea termică a aluminei sau prin nitrură directă a aluminei.Are o densitate de 3,26 Registered & Protected by MarkMonitor-3, deși nu se topește, se descompune peste 2500 °C în atmosferă.Materialul este legat covalent și rezistă la sinterizare fără ajutorul unui aditiv care formează lichid.De obicei, oxizii precum Y2O3 sau CaO permit realizarea sinterizării la temperaturi cuprinse între 1600 și 1900 °C.
Nitrura de aluminiu este un material ceramic cu o performanță cuprinzătoare excelentă, iar cercetările sale pot fi urmărite cu mai mult de o sută de ani în urmă.Este compus din F. Birgeler și A. Geuhter Găsit în 1862, iar în 1877 de către JW MalletS Nitrură de aluminiu a fost sintetizată pentru prima dată, dar nu a fost folosită în practică timp de mai bine de 100 de ani, când a fost folosit ca îngrășământ chimic. .
Deoarece nitrura de aluminiu este un compus covalent, cu coeficient de autodifuziune mic și punct de topire ridicat, sinterizarea este dificilă.Abia în anii 1950, ceramica cu nitrură de aluminiu a fost produsă cu succes pentru prima dată și utilizată ca material refractar în topirea fierului pur, a aluminiului și a aliajelor de aluminiu.Începând cu anii 1970, odată cu aprofundarea cercetării, procesul de preparare a nitrurii de aluminiu a devenit din ce în ce mai matur, iar domeniul de aplicare al acesteia s-a extins.Mai ales de la intrarea în secolul 21, odată cu dezvoltarea rapidă a tehnologiei microelectronice, mașini electronice și componente electronice spre miniaturizare, ușoare, integrare și fiabilitate ridicată și direcție de ieșire a puterii mari, dispozitive din ce în ce mai complexe de substrat și materiale de ambalare de disipare a căldurii au pus transmite cerințe mai mari, promovează în continuare dezvoltarea viguroasă a industriei de nitrură de aluminiu.
Caracteristici principale
AlN Rezistă la eroziunea majorității metalelor topite, în special a aluminiului, litiului și cuprului
Este rezistent la majoritatea eroziunii sării topite, inclusiv clorurile și criolitul
Conductivitate termică ridicată a materialelor ceramice (după oxidul de beriliu)
Rezistivitate de volum mare
Rigiditate dielectrică ridicată
Este erodat de acid și alcali
Sub formă de pulbere, este ușor hidrolizată de apă sau umiditate
Aplicația principală
1, aplicația dispozitiv piezoelectric
Nitrura de aluminiu are rezistivitate ridicată, conductivitate termică ridicată (8-10 ori mai mare decât Al2O3) și un coeficient de expansiune scăzut similar cu siliciul, care este un material ideal pentru dispozitive electronice cu temperatură ridicată și putere mare.
2, materialul substratului de ambalare electronică
Materialele de substrat ceramice utilizate în mod obișnuit sunt oxidul de beriliu, alumina, nitrura de aluminiu etc., în care substratul ceramic de alumină are o conductivitate termică scăzută, coeficientul de dilatare termică nu se potrivește cu siliciul;deși oxidul de beriliu are proprietăți excelente, dar pulberea sa este foarte toxică.
Dintre materialele ceramice existente care pot fi utilizate ca materiale de substrat, ceramica cu nitrură de siliciu are cea mai mare rezistență la încovoiere, o bună rezistență la uzură, este materialul ceramic cu cea mai bună performanță mecanică cuprinzătoare și cel mai mic coeficient de dilatare termică.Ceramica cu nitrură de aluminiu are o conductivitate termică ridicată, o rezistență bună la impact termic și încă au proprietăți mecanice bune la temperaturi ridicate.În ceea ce privește performanța, nitrura de aluminiu și nitrura de siliciu sunt în prezent cele mai potrivite materiale pentru substraturile de ambalare electronică, dar au și o problemă comună este că prețul este prea mare.
3 și sunt aplicate pe materialele luminiscente
Lățimea maximă a intercalării benzii directe a nitrurii de aluminiu (AlN) este de 6,2 eV, care are o eficiență de conversie fotoelectrică mai mare în comparație cu semiconductorul bandgap indirect.AlN Ca un important material emițător de lumină albastră și UV, este aplicat la diode emițătoare de lumină UV/UV adânc, la diode cu laser UV și la detectorul UV.Mai mult, AlN poate forma soluții solide continue cu nitruri de grupa III, cum ar fi GaN și InN, iar aliajul său ternar sau cuaternar își poate ajusta continuu banda interzisă de la benzile vizibile la cele ultraviolete profunde, făcându-l un material luminiscent important de înaltă performanță.
4, care sunt aplicate pe materialele substratului
Cristalele de AlN sunt un substrat ideal pentru GaN, AlGaN, precum și pentru materiale epitaxiale AlN.În comparație cu substratul de safir sau SiC, AlN are mai multă potrivire termică cu GaN, are o compatibilitate chimică mai mare și mai puțin stres între substrat și stratul epitaxial.Prin urmare, atunci când cristalul AlN este utilizat ca substrat epitaxial GaN, acesta poate reduce foarte mult densitatea defectelor în dispozitiv, poate îmbunătăți performanța dispozitivului și are o bună perspectivă de aplicare în pregătirea electronicelor de temperatură înaltă, frecvență înaltă și putere mare. dispozitive.
În plus, substratul de material epitaxial AlGaN cu cristal de AlN ca componentă bogată în aluminiu (Al) poate reduce, de asemenea, eficient densitatea defectelor în stratul epitaxial de nitrură și poate îmbunătăți considerabil performanța și durata de viață a dispozitivului semiconductor cu nitrură.Detectoare de orb zilnic de înaltă calitate bazate pe AlGaN au fost aplicate cu succes.
5, utilizat în ceramică și materiale refractare
Nitrura de aluminiu poate fi aplicată la sinterizarea ceramicii structurale, ceramica cu nitrură de aluminiu preparată, nu numai proprietăți mecanice bune, rezistența la pliere este mai mare decât ceramica Al2O3 și BeO, duritate ridicată, dar și rezistență la temperatură ridicată și la coroziune.Folosind rezistența la căldură ceramică AlN și rezistența la coroziune, poate fi utilizat pentru a face piese rezistente la coroziune la temperaturi înalte, cum ar fi creuzetul și placa de evaporare din Al.În plus, ceramica pură AlN este cristale transparente incolore, cu proprietăți optice excelente și pot fi folosite ca fereastră cu infraroșu la temperatură înaltă și acoperire rezistentă la căldură pentru ceramica transparentă care produce dispozitive optice electronice.
6. Compozite
Rășina epoxidică / materialul compozit AlN, ca material de ambalare, necesită o bună conductivitate termică și o capacitate de disipare a căldurii, iar această cerință este din ce în ce mai strictă.Ca material polimeric cu proprietăți chimice bune și stabilitate mecanică, rășina epoxidică este ușor de întărit, cu o rată de contracție scăzută, dar conductivitatea termică nu este ridicată.Prin adăugarea de nanoparticule de AlN cu o conductivitate termică excelentă la rășina epoxidică, conductivitatea termică și rezistența pot fi îmbunătățite în mod eficient.
