Como os circuítos integrados convertéronse nunha industria nacional estratéxica, investigáronse e desenvolvéronse moitos materiais semicondutores e o nitruro de aluminio é, sen dúbida, un dos materiais semicondutores máis prometedores.
Características de rendemento do nitruro de aluminio
O nitruro de aluminio (AlN) ten as características de alta resistencia, alta resistividade de volume, alta tensión de illamento, coeficiente de expansión térmica, boa combinación co silicio, etc. Non só se usa como axuda de sinterización ou como fase de reforzo para cerámicas estruturais, senón que tamén se usa. no campo dos substratos electrónicos cerámicos e dos materiais de envasado, que está en auxe nos últimos anos, e o seu rendemento supera con creces ao da alúmina. As cerámicas de nitruro de aluminio teñen un excelente rendemento xeral, son ideais para substratos semicondutores e materiais de envasado estruturais e teñen un potencial de aplicación significativo na industria electrónica.
Aplicación de nitruro de aluminio
1. Aplicacións de dispositivos piezoeléctricos
O nitruro de aluminio ten alta resistividade, alta condutividade térmica e un baixo coeficiente de expansión semellante ao silicio, que é o material ideal para dispositivos electrónicos de alta temperatura e potencia.
2. Materiais de substrato de envases electrónicos
O óxido de berilio, a alúmina, o nitruro de silicio e o nitruro de aluminio son algúns dos materiais máis comúns utilizados para substratos cerámicos.
Entre os materiais cerámicos existentes que se poden usar como materiais de substrato, as cerámicas de nitruro de silicio teñen a maior resistencia á flexión, boa resistencia ao desgaste e as mellores propiedades mecánicas completas dos materiais cerámicos, mentres que o seu coeficiente de expansión térmica é o menor. As cerámicas de nitruro de aluminio teñen unha alta condutividade térmica, boa resistencia ao choque térmico e aínda teñen boas propiedades mecánicas a altas temperaturas. Pódese dicir que, dende o punto de vista do rendemento, o nitruro de aluminio e o nitruro de silicio son actualmente os máis axeitados para o seu uso como materiais de substrato de envases electrónicos, pero tamén teñen un problema común: o seu prezo é elevado.
3. Aplicación a materiais emisores de luz
En termos de eficiencia de conversión fotoeléctrica, o nitruro de aluminio (AlN) ten un ancho máximo de banda de semicondutores de banda prohibida directa de 6,2 eV, que é maior que o semicondutor de banda prohibida indirecta. O AlN, como un importante material emisor de luz azul e ultravioleta, úsase en díodos emisores de luz ultravioleta e ultravioleta profunda, díodos láser ultravioleta, detectores de ultravioleta, etc. Os nitruros do grupo AlN e III como GaN e InN tamén poden formar un sólido continuo. solución, e a separación da banda da súa aliaxe ternaria ou cuaternaria pódese axustar continuamente desde a banda visible ata a banda ultravioleta profunda, converténdose nun importante material emisor de luz de alto rendemento.
4. Aplicación a materiais de substrato
O cristal de AlN é o substrato ideal para materiais epitaxiais de GaN, AlGaN e AlN. En comparación cos substratos de zafiro ou SiC, o AlN e o GaN teñen unha mellor compatibilidade térmica e compatibilidade química, e a tensión entre o substrato e a capa epitaxial é menor. Polo tanto, os cristais de AlN como substratos epitaxiais de GaN poden reducir significativamente a densidade de defectos no dispositivo e mellorar o seu rendemento, o que ten unha moi boa perspectiva de aplicación na preparación de dispositivos electrónicos de alta temperatura, alta frecuencia e alta potencia. Ademais, o uso de cristais de AlN como substrato de material epitaxial de AlGaN con altos compoñentes de aluminio (Al) tamén pode reducir eficazmente a densidade de defectos na capa epitaxial de nitruro e mellorar moito o rendemento e a vida útil dos dispositivos semicondutores de nitruro. Baseado en AlGaN, aplicouse con éxito un detector de cegas diurnas de alta calidade.
5. Aplicación a cerámicas e materiais refractarios
O nitruro de aluminio pódese usar na sinterización cerámica estrutural; A cerámica de nitruro de aluminio preparada non só ten mellores propiedades mecánicas e resistencia á flexión que as cerámicas Al2O3 e BeO, senón tamén unha maior dureza e resistencia á corrosión. Usando a resistencia á calor e á erosión das cerámicas AlN, pódense usar para facer crisoles, pratos de evaporación de Al e outras pezas resistentes á corrosión a altas temperaturas. Ademais, a cerámica pura de AlN para cristais transparentes incoloros, con excelentes propiedades ópticas, pode usarse como cerámica transparente para dispositivos ópticos electrónicos e equipos para fiestras de infravermellos de alta temperatura e revestimento resistente á calor do rectificador.
Sustratos cerámicos de nitruro de aluminio pulido de dobre cara de WINTRUSTEK
