Nitrur aliminyòm (AlN) te premye sentèz an 1877, men aplikasyon potansyèl li nan mikwoelektwonik pa t 'supprime devlopman nan bon jan kalite, materyèl komèsyal solid jiska mitan ane 1980 yo.
AIN se yon fòm nitrat aliminyòm. Nitrur aliminyòm diferan de nitrat aliminyòm nan ke li se yon konpoze nitwojèn ak yon eta oksidasyon espesifik nan -3, pandan y ap nitrat refere a nenpòt ester oswa sèl nan asid nitrique. Estrikti kristal materyèl sa a se wurtzite egzagonal.
Sentèz AIN
AlN pwodui nan swa rediksyon carbothermal alumina oswa nitridasyon dirèk aliminyòm. Li gen yon dansite de 3.33 g/cm3 epi, malgre li pa fonn, dissociation nan tanperati ki pi wo a 2500 °C ak presyon atmosferik. San asistans nan aditif likid ki fòme, materyèl la se kovalan lyezon ak rezistan a SINTERING. Tipikman, oksid tankou Y2O3 oswa CaO pèmèt sintering nan tanperati ant 1600 ak 1900 degre Sèlsiyis.
Pati ki fèt ak nitrure aliminyòm yo ka fabrike atravè yon varyete metòd, ki gen ladan peze izostatik frèt, bòdi piki seramik, bòdi piki ba-presyon, Distribisyon tep, D presizyon, ak peze sèk.
Karakteristik kle
AlN enpèmeyab pou pifò metal fonn, tankou aliminyòm, ityòm, ak kwiv. Li se enpèmeyab nan majorite nan sèl fonn, ki gen ladan klori ak kriyolit.
Nitrure aliminyòm posede konduktiviti tèmik segondè (170 W / mk, 200 W / mk, ak 230 W / mk) osi byen ke gwo volim rezistivite ak fòs dyelèktrik.
Li sansib a idroliz nan fòm poud lè ekspoze a dlo oswa imidite. Anplis de sa, asid ak alkali atak nitrure aliminyòm.
Materyèl sa a se yon izolasyon pou elektrisite. Dopaj amelyore konduktiviti elektrik yon materyèl. AIN montre pwopriyete piezoelectric.
Aplikasyon
Mikwoelektwonik
Karakteristik ki pi remakab nan AlN se konduktiviti tèmik segondè li yo, ki se dezyèm sèlman beryllium nan mitan materyèl seramik. Nan tanperati ki pi ba pase 200 degre Sèlsiyis, konduktiviti tèmik li depase sa ki an kwiv. Konbinezon sa a nan konduktiviti segondè, rezistivite volim, ak fòs dyelèktrik pèmèt itilize li kòm substra ak anbalaj pou gwo pouvwa oswa gwo dansite asanble eleman mikwo-elektwonik. Bezwen pou gaye chalè ki te pwodwi pa pèt ohmik epi kenbe eleman yo nan ranje tanperati opere yo se youn nan faktè limite ki detèmine dansite anbalaj nan eleman elektwonik. Substra AlN bay refwadisman pi efikas pase substra konvansyonèl ak lòt seramik, se poutèt sa yo itilize kòm transpòtè chip ak lavabo chalè.
Nitrur aliminyòm jwenn aplikasyon komèsyal toupatou nan filtè RF pou aparèy kominikasyon mobil. Yon kouch nitrure aliminyòm sitiye ant de kouch metal. Aplikasyon komen nan sektè komèsyal la gen ladan izolasyon elektrik ak konpozan jesyon chalè nan lazè, chiplets, kolye, izolan elektrik, bag kranpon nan ekipman pwosesis semi-conducteurs, ak anbalaj aparèy mikwo ond.
Lòt Aplikasyon
Akòz depans AlN, aplikasyon li yo te istorikman limite nan domèn aéronautique militè ak transpò. Sepandan, materyèl la te anpil etidye ak itilize nan yon varyete jaden. Pwopriyete avantaje li yo fè li apwopriye pou yon kantite aplikasyon endistriyèl enpòtan.
Aplikasyon endistriyèl AlN yo gen ladan konpoze refractory pou manyen metal fonn agresif ak sistèm echanj chalè efikas.
Materyèl sa a se itilize pou konstwi crucibles pou kwasans gallium arsenide kristal epi li itilize tou nan pwodiksyon asye ak semi-conducteurs.
Lòt itilizasyon pwopoze pou nitrure aliminyòm enkli kòm yon Capteur chimik pou gaz toksik. Itilize nanotub AIN pou pwodwi nanotub quasi-yon dimansyon pou itilize nan aparèy sa yo te sijè rechèch la. Nan de deseni ki sot pase yo, yo te envestige tou dyod ki emèt limyè ki opere nan spectre iltravyolèt la. Yo te evalye aplikasyon mens fim AIN nan detèktè vag acoustic sifas yo.
