Хөнгөн цагаан нитридын тигель ALN хөнгөн цагаан тигель
Бүтээгдэхүүний танилцуулга
AlN нь хөнгөн цагааны ислийн дулааны ангижрал эсвэл хөнгөн цагааны ислийн шууд нитридээр нийлэгждэг.Энэ нь 3.26 нягттай бөгөөд MarkMonitor-3-ээр бүртгэгдсэн & хамгаалагдсан боловч хайлдаггүй ч агаар мандалд 2500 ° C-аас дээш температурт задардаг.Энэ материал нь ковалент холболттой бөгөөд шингэн үүсгэгч нэмэлтийн тусламжгүйгээр шингээлтийг эсэргүүцдэг.Ерөнхийдөө Y 2 O 3 эсвэл CaO зэрэг исэлүүд нь 1600-аас 1900 ° C-ийн температурт синтеринг хийх боломжийг олгодог.
Хөнгөн цагаан нитрид нь маш сайн иж бүрэн гүйцэтгэлтэй керамик материал бөгөөд түүний судалгаа нь зуу гаруй жилийн өмнөх үеэс улбаатай.Энэ нь Ф.Биргелер, А.Гейхтер нарын бүрэлдэхүүнтэй 1862 онд олдсон ба 1877 онд JW MalletS Хөнгөн цагаан нитридыг анх удаа нийлэгжүүлсэн боловч химийн бордоо болгон ашиглахад 100 гаруй жил практик хэрэглээгүй байсан. .
Хөнгөн цагааны нитрид нь ковалент нэгдэл бөгөөд өөрөө тархах коэффициент бага, хайлах температур өндөртэй тул түүнийг задлахад хэцүү байдаг.Зөвхөн 1950-иад он хүртэл хөнгөн цагаан нитридын керамикийг анх удаа амжилттай үйлдвэрлэж, цэвэр төмөр, хөнгөн цагаан, хөнгөн цагаан хайлш хайлуулахад галд тэсвэртэй материал болгон ашигласан.1970-аад оноос хойш судалгаа гүнзгийрснээр хөнгөн цагаан нитрид бэлтгэх үйл явц улам боловсронгуй болж, түүний хэрэглээний цар хүрээ өргөжиж байна.Ялангуяа 21-р зуунд орж ирснээс хойш микроэлектроникийн технологи хурдацтай хөгжиж, электрон машин, электрон эд ангиудыг жижигрүүлэх, хөнгөн жинтэй, нэгтгэх, өндөр найдвартай байдал, өндөр чадлын гаралтын чиглэл рүү чиглэж, дулаан ялгаруулах субстрат, сав баглаа боодлын материалыг улам бүр нарийн төвөгтэй болгож байна. өндөр шаардлагыг урагшлуулж, хөнгөн цагаан нитридын үйлдвэрлэлийг эрчимтэй хөгжүүлэхэд түлхэц болно.
Үндсэн онцлог
AlN Ихэнх хайлсан металл, ялангуяа хөнгөн цагаан, лити, зэсийн элэгдэлд тэсвэртэй
Энэ нь хлорид, криолит зэрэг хайлсан давсны ихэнх элэгдэлд тэсвэртэй
Керамик материалын өндөр дулаан дамжуулалт (бериллий оксидын дараа)
Өндөр эзэлхүүний эсэргүүцэл
Өндөр диэлектрик хүч
Энэ нь хүчил, шүлтийн нөлөөгөөр элэгдэлд ордог
Нунтаг хэлбэрээр ус эсвэл чийгэнд амархан гидролиз болдог
Үндсэн програм
1, пьезоэлектрик төхөөрөмжийн хэрэглээ
Хөнгөн цагаан нитрид нь өндөр эсэргүүцэлтэй, өндөр дулаан дамжуулалттай (Al2O3-аас 8-10 дахин их), цахиуртай төстэй тэлэлтийн бага коэффициенттэй бөгөөд өндөр температур, өндөр хүчин чадалтай электрон төхөөрөмжүүдэд тохиромжтой материал юм.
2, электрон савлагааны субстрат материал
Түгээмэл хэрэглэгддэг керамик субстратын материалууд нь бериллийн исэл, хөнгөн цагааны исэл, хөнгөн цагаан нитрид гэх мэт хөнгөн цагааны керамик субстрат нь бага дулаан дамжуулалттай, дулааны тэлэлтийн коэффициент нь цахиуртай таарахгүй;бериллийн исэл нь маш сайн шинж чанартай боловч нунтаг нь маш хортой байдаг.
Субстратын материал болгон ашиглаж болох одоо байгаа керамик материалуудын дотроос цахиур нитридийн керамик нь хамгийн өндөр гулзайлтын бат бөх, элэгдэлд тэсвэртэй, хамгийн сайн механик үзүүлэлттэй, хамгийн бага дулааны тэлэлтийн коэффициент бүхий керамик материал юм.Хөнгөн цагаан нитридын керамик нь өндөр дулаан дамжуулалттай, дулааны нөлөөллийн сайн эсэргүүцэлтэй, өндөр температурт сайн механик шинж чанартай хэвээр байна.Гүйцэтгэлийн хувьд хөнгөн цагаан нитрид ба цахиурын нитрид нь электрон савлагааны субстрат хийхэд хамгийн тохиромжтой материал боловч тэдний нийтлэг асуудал бол үнэ нь хэт өндөр байдаг.
3, мөн гэрэлтдэг материалд хэрэглэнэ
Хөнгөн цагаан нитридын (AlN) шууд зурвасын хамгийн их өргөн нь 6.2 эВ бөгөөд энэ нь шууд бус зурвасын хагас дамжуулагчтай харьцуулахад фотоэлектрик хувиргах үр ашигтай байдаг.AlN Цэнхэр гэрэл ба хэт ягаан туяаны гэрэл ялгаруулах чухал материалын хувьд хэт ягаан туяаны / гүн хэт ягаан туяаны диод, хэт ягаан туяаны лазер диод, хэт ягаан туяаны мэдрэгч зэрэгт хэрэглэнэ.Түүнчлэн, AlN нь GaN ба InN зэрэг III бүлгийн нитридүүдтэй тасралтгүй хатуу уусмал үүсгэж, түүний гурвалсан эсвэл дөрөвдөгч хайлш нь үзэгдэх ба хэт ягаан туяаны зурвас хүртэл зурвасын завсарыг тасралтгүй тохируулах боломжтой бөгөөд энэ нь чухал өндөр хүчин чадалтай гэрэлтэгч материал болдог.
4, тэдгээрийг субстратын материалд хэрэглэнэ
AlN талстууд нь GaN, AlGaN, түүнчлэн AlN эпитаксиаль материалын хамгийн тохиромжтой субстрат юм.Индранил эсвэл SiC субстраттай харьцуулахад AlN нь GaN-тай илүү дулааны зохицолтой, химийн нийцэмж өндөр, субстрат ба эпитаксиаль давхаргын хоорондох ачаалал багатай байдаг.Тиймээс AlN талстыг GaN эпитаксиаль субстрат болгон ашиглах үед энэ нь төхөөрөмжийн согогийн нягтралыг эрс багасгаж, төхөөрөмжийн ажиллагааг сайжруулж, өндөр температур, өндөр давтамж, өндөр чадлын электроникийг бэлтгэхэд сайн ашиглах боломжтой болно. төхөөрөмжүүд.
Нэмж дурдахад өндөр хөнгөн цагаан (Al) бүрэлдэхүүн хэсэг болох AlN талст бүхий AlGaN эпитаксиаль материалын субстрат нь нитридын эпитаксиаль давхаргын согогийн нягтыг үр дүнтэй бууруулж, нитридын хагас дамжуулагч төхөөрөмжийн гүйцэтгэл, ашиглалтын хугацааг ихээхэн сайжруулдаг.AlGaN дээр суурилсан өндөр чанартай өдөр тутмын сохор мэдрэгчийг амжилттай ашиглаж байна.
5, керамик болон галд тэсвэртэй материалд ашигладаг
Хөнгөн цагаан нитрид нь бүтцийн керамик, бэлтгэсэн хөнгөн цагаан нитрид керамик, зөвхөн сайн механик шинж чанар, нугалах бат бэх Al2O3 болон BeO керамик өндөр, өндөр хатуулагтай, өндөр температур, зэврэлтэнд тэсвэртэй, синтеринг хэрэглэж болно.AlN керамик халуунд тэсвэртэй, зэврэлтээс хамгаалах чадварыг ашиглан тигель, Al ууршилтын хавтан гэх мэт өндөр температурт зэврэлтэнд тэсвэртэй хэсгүүдийг хийхэд ашиглаж болно.Нэмж дурдахад, цэвэр AlN керамик нь өнгөгүй тунгалаг талст бөгөөд маш сайн оптик шинж чанартай бөгөөд электрон оптик төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд өндөр температурт хэт улаан туяаны цонх, халуунд тэсвэртэй бүрээс болгон ашиглаж болно.
6. Нийлмэл материал
Эпокси давирхай / AlN нийлмэл материал нь баглаа боодлын материалын хувьд сайн дулаан дамжуулалт, дулаан ялгаруулах чадварыг шаарддаг бөгөөд энэ шаардлага улам бүр хатуу болж байна.Химийн шинж чанар сайтай, механик тогтвортой байдал бүхий полимер материалын хувьд эпокси давирхайг хатууруулахад хялбар, агшилт багатай боловч дулаан дамжуулалт нь өндөр биш юм.Эпокси давирхайд маш сайн дулаан дамжуулалттай AlN нано хэсгүүдийг нэмснээр дулаан дамжуулалт болон бат бөх чанарыг үр дүнтэй сайжруулах боломжтой.
