Gresol de nitrur d'alumini Gresol d'alumini ALN
Presentació del producte
AlN es sintetitza per reducció tèrmica d'alúmina o per nitrur directe d'alúmina.Té una densitat de 3,26 Registrada i Protegida per MarkMonitor-3, tot i que no es fon, es descompon per sobre de 2500 °C a l'atmosfera.El material està unit de manera covalent i resisteix la sinterització sense l'ajuda d'un additiu líquid.Normalment, òxids com Y 2 O 3 o CaO permeten aconseguir la sinterització a temperatures entre 1600 i 1900 °C.
El nitrur d'alumini és un material ceràmic amb un rendiment integral excel·lent i la seva investigació es remunta a fa més de cent anys.Està compost per F. Birgeler i A. Geuhter. Trobat l'any 1862, i el 1877 per JW MalletS es va sintetitzar per primera vegada nitrur d'alumini, però no va ser d'ús pràctic durant més de 100 anys, quan es va utilitzar com a fertilitzant químic. .
Com que el nitrur d'alumini és un compost covalent, amb un petit coeficient d'autodifusió i un alt punt de fusió, és difícil de sinteritzar.No va ser fins a la dècada de 1950 que la ceràmica de nitrur d'alumini es va produir amb èxit per primera vegada i es va utilitzar com a material refractari en la fosa de ferro pur, alumini i aliatge d'alumini.Des de la dècada de 1970, amb l'aprofundiment de la investigació, el procés de preparació del nitrur d'alumini ha esdevingut cada cop més madur i el seu àmbit d'aplicació s'ha anat ampliant.Sobretot des de l'entrada al segle XXI, amb el ràpid desenvolupament de la tecnologia microelectrònica, la màquina electrònica i els components electrònics cap a la miniaturització, el pes lleuger, la integració i l'alta fiabilitat i la direcció de sortida d'alta potència, els dispositius cada cop més complexos de substrat i materials d'embalatge de dissipació de calor posen avançar requisits més alts, promoure encara més el desenvolupament vigorós de la indústria del nitrur d'alumini.
Principals característiques
AlN Resisteix a l'erosió de la majoria de metalls fosos, especialment alumini, liti i coure
És resistent a la majoria de l'erosió de la sal fosa, inclosos els clorurs i la criolita
Alta conductivitat tèrmica dels materials ceràmics (després de l'òxid de beril·li)
Resistivitat de gran volum
Alta rigidesa dielèctrica
Està erosionat per àcids i àlcalis
En forma de pols, s'hidrolitza fàcilment per l'aigua o la humitat
Aplicació principal
1, l'aplicació del dispositiu piezoelèctric
El nitrur d'alumini té una alta resistivitat, una alta conductivitat tèrmica (8-10 vegades d'Al2O3) i un baix coeficient d'expansió similar al silici, que és un material ideal per a dispositius electrònics d'alta temperatura i alta potència.
2, el material del substrat d'embalatge electrònic
Els materials de substrat ceràmic més utilitzats són l'òxid de beril·li, l'alúmina, el nitrur d'alumini, etc., en què el substrat ceràmic d'alúmina té una conductivitat tèrmica baixa, el coeficient d'expansió tèrmica no coincideix amb el silici;tot i que l'òxid de beril·li té excel·lents propietats, però la seva pols és altament tòxica.
Entre els materials ceràmics existents que es poden utilitzar com a materials de substrat, la ceràmica de nitrur de silici té la major resistència a la flexió, bona resistència al desgast, és el material ceràmic amb el millor rendiment mecànic complet i el menor coeficient d'expansió tèrmica.Les ceràmiques de nitrur d'alumini tenen una alta conductivitat tèrmica, una bona resistència a l'impacte tèrmic i encara tenen bones propietats mecàniques a alta temperatura.Pel que fa al rendiment, el nitrur d'alumini i el nitrur de silici són actualment els materials més adequats per a substrats d'embalatge electrònic, però també tenen un problema comú és que el preu és massa elevat.
3, i s'apliquen als materials luminescents
L'amplada màxima de la bretxa de banda intercalada directa del nitrur d'alumini (AlN) és de 6,2 eV, que té una eficiència de conversió fotoelèctrica més alta en comparació amb el semiconductor de banda intercalada indirecta.AlN Com a material emissor de llum blava i UV important, s'aplica al díode emissor de llum UV / UV profund, al díode làser UV i al detector UV.A més, AlN pot formar solucions sòlides contínues amb nitrurs del grup III com GaN i InN, i el seu aliatge ternari o quaternari pot ajustar contínuament la seva banda intermèdia de bandes visibles a bandes ultravioletes profundes, convertint-la en un important material luminiscent d'alt rendiment.
4, que s'apliquen als materials del substrat
Els cristalls d'AlN són un substrat ideal per a materials epitaxials de GaN, AlGaN i AlN.En comparació amb el substrat de safir o SiC, AlN té més coincidència tèrmica amb GaN, té una major compatibilitat química i menys estrès entre el substrat i la capa epitaxial.Per tant, quan el cristall d'AlN s'utilitza com a substrat epitaxial de GaN, pot reduir considerablement la densitat de defectes del dispositiu, millorar el rendiment del dispositiu i té una bona perspectiva d'aplicació en la preparació d'electrònica d'alta temperatura, alta freqüència i alta potència. dispositius.
A més, el substrat de material epitaxial AlGaN amb cristall AlN com a component alt d'alumini (Al) també pot reduir eficaçment la densitat de defecte a la capa epitaxial de nitrur i millorar considerablement el rendiment i la vida útil del dispositiu semiconductor de nitrur.S'han aplicat amb èxit detectors de cegues diàries d'alta qualitat basats en AlGaN.
5, utilitzat en ceràmica i materials refractaris
El nitrur d'alumini es pot aplicar a la sinterització de ceràmica estructural, ceràmica de nitrur d'alumini preparada, no només bones propietats mecàniques, la resistència al plegat és superior a la ceràmica Al2O3 i BeO, alta duresa, però també resistència a alta temperatura i corrosió.Utilitzant la resistència a la calor de ceràmica AlN i la resistència a la corrosió, es pot utilitzar per fer peces resistents a la corrosió a alta temperatura, com ara el gresol i la placa d'evaporació d'Al.A més, les ceràmiques AlN pura són cristalls transparents incolors, amb excel·lents propietats òptiques, i es poden utilitzar com a finestra d'infrarojos d'alta temperatura i recobriment resistent a la calor per a la fabricació de ceràmica transparent de dispositius òptics electrònics.
6. Composites
El material compost de resina epoxi / AlN, com a material d'embalatge, requereix una bona conductivitat tèrmica i capacitat de dissipació de calor, i aquest requisit és cada cop més estricte.Com a material polimèric amb bones propietats químiques i estabilitat mecànica, la resina epoxi és fàcil de curar, amb una baixa taxa de contracció, però la conductivitat tèrmica no és alta.Afegint nanopartícules d'AlN amb una excel·lent conductivitat tèrmica a la resina epoxi, la conductivitat tèrmica i la resistència es poden millorar eficaçment.
