સંકલિત સર્કિટ એક વ્યૂહાત્મક રાષ્ટ્રીય ઉદ્યોગ બની ગયા હોવાથી, ઘણી સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીઓ પર સંશોધન અને વિકાસ કરવામાં આવ્યો છે, અને એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ નિઃશંકપણે સૌથી આશાસ્પદ સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીઓમાંની એક છે.

એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ પ્રદર્શન લાક્ષણિકતાઓ

એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ (AlN) ઉચ્ચ શક્તિ, ઉચ્ચ વોલ્યુમ પ્રતિકારકતા, ઉચ્ચ ઇન્સ્યુલેશન વોલ્ટેજ, થર્મલ વિસ્તરણના ગુણાંક, સિલિકોન સાથે સારી મેચિંગ વગેરેની લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે. તેનો ઉપયોગ માળખાકીય સિરામિક્સ માટે માત્ર સિન્ટરિંગ સહાય અથવા રિઇન્ફોર્સિંગ તબક્કા તરીકે જ થતો નથી પણ તેનો ઉપયોગ પણ થાય છે. સિરામિક ઇલેક્ટ્રોનિક સબસ્ટ્રેટ્સ અને પેકેજિંગ સામગ્રીના ક્ષેત્રમાં, જે તાજેતરના વર્ષોમાં તેજીમાં છે, અને તેનું પ્રદર્શન એલ્યુમિના કરતા ઘણું વધારે છે. એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ સિરામિક્સનું એકંદર પ્રદર્શન ઉત્તમ છે, તે સેમિકન્ડક્ટર સબસ્ટ્રેટ્સ અને માળખાકીય પેકેજિંગ સામગ્રી માટે આદર્શ છે, અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગમાં નોંધપાત્ર એપ્લિકેશન સંભવિત છે.

એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડનો ઉપયોગ

1. પીઝોઇલેક્ટ્રિક ઉપકરણ એપ્લિકેશન્સ

એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડમાં ઉચ્ચ પ્રતિરોધકતા, ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા અને સિલિકોનની જેમ વિસ્તરણનો ઓછો ગુણાંક છે, જે ઉચ્ચ-તાપમાન અને ઉચ્ચ-પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો માટે આદર્શ સામગ્રી છે.

2. ઇલેક્ટ્રોનિક પેકેજિંગ સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી

બેરિલિયમ ઓક્સાઇડ, એલ્યુમિના, સિલિકોન નાઇટ્રાઇડ અને એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ એ સિરામિક સબસ્ટ્રેટ માટે ઉપયોગમાં લેવાતી કેટલીક સામાન્ય સામગ્રી છે.

સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી તરીકે ઉપયોગમાં લઈ શકાય તેવી હાલની સિરામિક સામગ્રીઓમાં, સિલિકોન નાઈટ્રાઈડ સિરામિક્સમાં સૌથી વધુ ફ્લેક્સરલ તાકાત, સારી વસ્ત્રો પ્રતિકાર અને સિરામિક સામગ્રીના શ્રેષ્ઠ વ્યાપક યાંત્રિક ગુણધર્મો છે, જ્યારે તેમના થર્મલ વિસ્તરણનો ગુણાંક સૌથી નાનો છે. એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ સિરામિક્સમાં ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા હોય છે, સારી થર્મલ આંચકો પ્રતિકાર હોય છે અને ઊંચા તાપમાને પણ સારી યાંત્રિક ગુણધર્મો હોય છે. એવું કહી શકાય કે, કામગીરીના દૃષ્ટિકોણથી, એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ અને સિલિકોન નાઇટ્રાઇડ હાલમાં ઇલેક્ટ્રોનિક પેકેજિંગ સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી તરીકે ઉપયોગ માટે સૌથી યોગ્ય છે, પરંતુ તેમની પાસે એક સામાન્ય સમસ્યા પણ છે: તેમની કિંમત ઊંચી છે.

3. પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરતી સામગ્રી માટે અરજી

ફોટોઇલેક્ટ્રિક રૂપાંતરણ કાર્યક્ષમતાના સંદર્ભમાં, એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ (AlN) પાસે પ્રત્યક્ષ બેન્ડગેપ સેમિકન્ડક્ટર બેન્ડની મહત્તમ પહોળાઈ 6.2 eV છે, જે પરોક્ષ બેન્ડગેપ સેમિકન્ડક્ટર કરતાં વધુ છે. AlN, મહત્વની વાદળી અને અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ ઉત્સર્જક સામગ્રી તરીકે, અલ્ટ્રાવાયોલેટ અને ડીપ અલ્ટ્રાવાયોલેટ પ્રકાશ ઉત્સર્જિત ડાયોડ, અલ્ટ્રાવાયોલેટ લેસર ડાયોડ્સ, અલ્ટ્રાવાયોલેટ ડિટેક્ટર વગેરેમાં વપરાય છે. AlN અને III-જૂથ નાઈટ્રાઈડ જેમ કે GaN અને InN પણ સતત ઘન બનાવી શકે છે. સોલ્યુશન, અને તેના ટર્નરી અથવા ક્વાટર્નરી એલોયના બેન્ડ ગેપને દૃશ્યમાન બેન્ડથી ડીપ અલ્ટ્રાવાયોલેટ બેન્ડ સુધી સતત એડજસ્ટ કરી શકાય છે, જે તેને એક મહત્વપૂર્ણ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરતી સામગ્રી બનાવે છે.

4. સબસ્ટ્રેટ સામગ્રી માટે અરજી

AlN ક્રિસ્ટલ એ GaN, AlGaN અને AlN એપિટેક્સિયલ સામગ્રી માટે આદર્શ સબસ્ટ્રેટ છે. નીલમ અથવા SiC સબસ્ટ્રેટની તુલનામાં, AlN અને GaN વધુ સારી થર્મલ મેચિંગ અને રાસાયણિક સુસંગતતા ધરાવે છે, અને સબસ્ટ્રેટ અને એપિટેક્સિયલ સ્તર વચ્ચેનો તણાવ ઓછો છે. તેથી, GaN એપિટેક્સિયલ સબસ્ટ્રેટ તરીકે AlN સ્ફટિકો ઉપકરણમાં ખામી ઘનતાને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડી શકે છે અને તેની કામગીરીમાં સુધારો કરી શકે છે, જે ઉચ્ચ-તાપમાન, ઉચ્ચ-આવર્તન અને ઉચ્ચ-પાવર ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોની તૈયારીમાં એપ્લિકેશનની ખૂબ સારી સંભાવના ધરાવે છે. વધુમાં, ઉચ્ચ એલ્યુમિનિયમ (Al) ઘટકો સાથે AlGaN એપિટેક્સિયલ મટિરિયલ સબસ્ટ્રેટ તરીકે AlN સ્ફટિકોનો ઉપયોગ કરવાથી પણ નાઈટ્રાઈડ એપિટેક્સિયલ સ્તરમાં ખામી ઘનતા અસરકારક રીતે ઘટાડી શકાય છે અને નાઈટ્રાઈડ સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોની કામગીરી અને જીવનકાળમાં ઘણો સુધારો થઈ શકે છે. AlGaN પર આધારિત, ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા દિવસના અંધ શોધકને સફળતાપૂર્વક લાગુ કરવામાં આવ્યું છે.

5. સિરામિક્સ અને પ્રત્યાવર્તન સામગ્રી માટે અરજી

એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડનો ઉપયોગ માળખાકીય સિરામિક સિન્ટરિંગમાં થઈ શકે છે; તૈયાર એલ્યુમિનિયમ નાઈટ્રાઈડ સિરામિક્સમાં માત્ર Al2O3 અને BeO સિરામિક્સ કરતાં વધુ સારી યાંત્રિક ગુણધર્મો અને ફ્લેક્સરલ તાકાત નથી, પરંતુ ઉચ્ચ કઠિનતા અને કાટ પ્રતિકાર પણ છે. AlN સિરામિક્સની ગરમી અને ધોવાણ પ્રતિકારનો ઉપયોગ કરીને, તેનો ઉપયોગ ક્રુસિબલ્સ, અલ બાષ્પીભવન વાનગીઓ અને બનાવવા માટે કરી શકાય છે. અન્ય ઉચ્ચ-તાપમાન કાટ-પ્રતિરોધક ભાગો. વધુમાં, ઉત્તમ ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો સાથે રંગહીન પારદર્શક સ્ફટિકો માટે શુદ્ધ AlN સિરામિક્સનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોનિક ઓપ્ટિકલ ઉપકરણો અને ઉચ્ચ-તાપમાન ઇન્ફ્રારેડ વિન્ડો અને રેક્ટિફાયર ગરમી-પ્રતિરોધક કોટિંગ માટેના સાધનો માટે પારદર્શક સિરામિક્સ તરીકે થઈ શકે છે.

WINTRUSTEK થી ડબલ સાઇડ પોલિશ્ડ એલ્યુમિનિયમ નાઇટ્રાઇડ AlN સિરામિક સબસ્ટ્રેટ્સ