Քանի որ ինտեգրալ սխեմաները դարձել են ռազմավարական ազգային արդյունաբերություն, շատ կիսահաղորդչային նյութեր ուսումնասիրվել և մշակվել են, և ալյումինի նիտրիդը, անկասկած, ամենախոստումնալից կիսահաղորդչային նյութերից մեկն է:

Ալյումինի նիտրիդի կատարողական բնութագրերը

Ալյումինի նիտրիդը (AlN) ունի բարձր ամրության, բարձր ծավալային դիմադրողականության, բարձր մեկուսացման լարման, ջերմային ընդարձակման գործակից, լավ համընկնման սիլիցիումի հետ և այլն: Այն ոչ միայն օգտագործվում է որպես սինթրեսի օժանդակ կամ ամրապնդող փուլ կառուցվածքային կերամիկայի համար, այլ նաև օգտագործվում է: կերամիկական էլեկտրոնային ենթաշերտերի և փաթեթավորման նյութերի ոլորտում, որը վերելք է ապրում վերջին տարիներին, և դրա կատարումը զգալիորեն գերազանցում է ալյումինի ցուցանիշը: Ալյումինի նիտրիդային կերամիկաներն ունեն գերազանց ընդհանուր կատարողականություն, իդեալական են կիսահաղորդչային ենթաշերտերի և կառուցվածքային փաթեթավորման նյութերի համար և ունեն կիրառման զգալի ներուժ էլեկտրոնիկայի արդյունաբերության մեջ:

Ալյումինի նիտրիդի կիրառում

1. Պիեզոէլեկտրական սարքերի հավելվածներ

Ալյումինի նիտրիդն ունի բարձր դիմադրողականություն, բարձր ջերմային հաղորդունակություն և ընդլայնման ցածր գործակից, որը նման է սիլիցիումին, որը իդեալական նյութ է բարձր ջերմաստիճանի և հզոր էլեկտրոնային սարքերի համար:

2. Էլեկտրոնային փաթեթավորման ենթաշերտի նյութեր

Բերիլիումի օքսիդը, ալյումինը, սիլիցիումի նիտրիդը և ալյումինի նիտրիդը ամենատարածված նյութերից են, որոնք օգտագործվում են կերամիկական ենթաշերտերի համար:

Գոյություն ունեցող կերամիկական նյութերից, որոնք կարող են օգտագործվել որպես ենթաշերտեր, սիլիկոնային նիտրիդային կերամիկաներն ունեն ճկման ամենաբարձր ուժը, լավ մաշվածության դիմադրությունը և կերամիկական նյութերի լավագույն համապարփակ մեխանիկական հատկությունները, մինչդեռ դրանց ջերմային ընդարձակման գործակիցը ամենափոքրն է: Ալյումինի նիտրիդային կերամիկաներն ունեն բարձր ջերմային հաղորդունակություն, լավ ջերմային ցնցումների դիմադրություն և դեռևս ունեն լավ մեխանիկական հատկություններ բարձր ջերմաստիճաններում: Կարելի է ասել, որ կատարողականի տեսակետից ալյումինի նիտրիդը և սիլիցիումի նիտրիդը ներկայումս ամենահարմարն են որպես էլեկտրոնային փաթեթավորման ենթաշերտի նյութեր օգտագործելու համար, բայց նրանք ունեն նաև ընդհանուր խնդիր՝ դրանց գինը բարձր է։

3. Կիրառում լույս արձակող նյութերի վրա

Ֆոտոէլեկտրական փոխակերպման արդյունավետության առումով ալյումինի նիտրիդը (AlN) ունի ուղիղ կապի կիսահաղորդչային ժապավենի առավելագույն լայնությունը՝ 6,2 էՎ, որն ավելի բարձր է, քան անուղղակի շղթայի կիսահաղորդիչը: AlN-ը, որպես կարևոր կապույտ և ուլտրամանուշակագույն լույս արձակող նյութ, օգտագործվում է ուլտրամանուշակագույն և խորը ուլտրամանուշակագույն լույս արձակող դիոդներում, ուլտրամանուշակագույն լազերային դիոդներում, ուլտրամանուշակագույն դետեկտորներում և այլն: լուծույթ, և դրա եռակի կամ չորրորդական համաձուլվածքի ժապավենի բացը կարող է շարունակաբար ճշգրտվել տեսանելի գոտուց մինչև խորը ուլտրամանուշակագույն գոտի՝ դարձնելով այն կարևոր բարձր արդյունավետությամբ լույս արձակող նյութ:

4. Կիրառում ենթաշերտի նյութերի վրա

AlN բյուրեղը իդեալական ենթաշերտ է GaN, AlGaN և AlN էպիտաքսիալ նյութերի համար: Շափյուղայի կամ SiC սուբստրատների համեմատ՝ AlN-ը և GaN-ն ունեն ավելի լավ ջերմային համապատասխանություն և քիմիական համատեղելիություն, իսկ ենթաշերտի և էպիտաքսիալ շերտի միջև լարվածությունը ավելի փոքր է: Հետևաբար, AlN բյուրեղները՝ որպես GaN էպիտաքսիալ ենթաշերտեր, կարող են զգալիորեն նվազեցնել սարքի թերության խտությունը և բարելավել դրա կատարումը, ինչը կիրառման շատ լավ հեռանկար ունի բարձր ջերմաստիճանի, բարձր հաճախականության և բարձր հզորության էլեկտրոնային սարքերի պատրաստման մեջ: Բացի այդ, AlN բյուրեղների օգտագործումը որպես AlGaN էպիտաքսիալ նյութի ենթաշերտ՝ բարձր ալյումինի (Al) բաղադրիչներով, կարող է նաև արդյունավետորեն նվազեցնել նիտրիդային էպիտաքսիալ շերտի արատների խտությունը և զգալիորեն բարելավել նիտրիդային կիսահաղորդչային սարքերի գործունակությունն ու կյանքը: AlGaN-ի հիման վրա հաջողությամբ կիրառվել է բարձրորակ օրվա կույր դետեկտոր:

5. Կիրառում կերամիկայի և հրակայուն նյութերի վրա

Ալյումինի նիտրիդը կարող է օգտագործվել կառուցվածքային կերամիկական սինթերման մեջ. պատրաստված ալյումինի նիտրիդային կերամիկաները ոչ միայն ունեն ավելի լավ մեխանիկական հատկություններ և ճկման ուժ, քան Al2O3 և BeO կերամիկաները, այլև ավելի բարձր կարծրություն և կոռոզիոն դիմադրություն: Օգտագործելով AlN կերամիկայի ջերմության և էրոզիայի դիմադրությունը, դրանք կարող են օգտագործվել կարասներ, Al գոլորշիացման սպասք պատրաստելու համար և բարձր ջերմաստիճանի կոռոզիոն դիմացկուն այլ մասեր: Բացի այդ, մաքուր AlN կերամիկա անգույն թափանցիկ բյուրեղների համար, գերազանց օպտիկական հատկություններով, կարող է օգտագործվել որպես թափանցիկ կերամիկա էլեկտրոնային օպտիկական սարքերի և սարքավորումների համար բարձր ջերմաստիճանի ինֆրակարմիր պատուհանների և ուղղիչ ջերմակայուն ծածկույթի համար:

Երկկողմանի փայլեցված ալյումինե նիտրիդ AlN կերամիկական ենթաշերտեր WINTRUSTEK-ից