მას შემდეგ, რაც ინტეგრირებული სქემები გახდა სტრატეგიული ეროვნული ინდუსტრია, მრავალი ნახევარგამტარული მასალა იქნა გამოკვლეული და განვითარებული და ალუმინის ნიტრიდი უდავოდ არის ერთ-ერთი ყველაზე პერსპექტიული ნახევარგამტარული მასალა.

ალუმინის ნიტრიდის მუშაობის მახასიათებლები

ალუმინის ნიტრიდს (AlN) აქვს მაღალი სიმტკიცის, მაღალი მოცულობის წინააღმდეგობის, მაღალი საიზოლაციო ძაბვის, თერმული გაფართოების კოეფიციენტის, სილიკონთან კარგი შეხამების მახასიათებლები და ა.შ. იგი გამოიყენება არა მხოლოდ როგორც აგლომერაციის დამხმარე საშუალება ან გამაძლიერებელი ფაზა სტრუქტურული კერამიკისთვის, არამედ გამოიყენება. კერამიკული ელექტრონული სუბსტრატებისა და შესაფუთი მასალების სფეროში, რომელიც ბოლო წლებში ბუმია და მისი შესრულება ბევრად აღემატება Alumina-ს. ალუმინის ნიტრიდის კერამიკას აქვს შესანიშნავი საერთო შესრულება, იდეალურია ნახევარგამტარული სუბსტრატებისა და სტრუქტურული შესაფუთი მასალებისთვის და აქვს მნიშვნელოვანი გამოყენების პოტენციალი ელექტრონიკის ინდუსტრიაში.

ალუმინის ნიტრიდის გამოყენება

1. პიეზოელექტრული მოწყობილობის აპლიკაციები

ალუმინის ნიტრიდს აქვს მაღალი წინააღმდეგობა, მაღალი თბოგამტარობა და გაფართოების დაბალი კოეფიციენტი სილიკონის მსგავსი, რაც იდეალური მასალაა მაღალი ტემპერატურის და მაღალი სიმძლავრის ელექტრონული მოწყობილობებისთვის.

2. ელექტრონული შესაფუთი სუბსტრატის მასალები

ბერილიუმის ოქსიდი, ალუმინა, სილიციუმის ნიტრიდი და ალუმინის ნიტრიდი არის ზოგიერთი ყველაზე გავრცელებული მასალა, რომელიც გამოიყენება კერამიკული სუბსტრატებისთვის.

არსებულ კერამიკულ მასალებს შორის, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას სუბსტრატის მასალად, სილიკონის ნიტრიდის კერამიკას აქვს ყველაზე მაღალი მოქნილობა, კარგი აცვიათ წინააღმდეგობა და კერამიკული მასალების საუკეთესო ყოვლისმომცველი მექანიკური თვისებები, ხოლო მათი თერმული გაფართოების კოეფიციენტი ყველაზე მცირეა. ალუმინის ნიტრიდის კერამიკას აქვს მაღალი თბოგამტარობა, კარგი თერმული შოკის წინააღმდეგობა და მაინც აქვს კარგი მექანიკური თვისებები მაღალ ტემპერატურაზე. შეიძლება ითქვას, რომ შესრულების თვალსაზრისით, ალუმინის ნიტრიდი და სილიკონის ნიტრიდი ამჟამად ყველაზე შესაფერისია ელექტრონული შეფუთვის სუბსტრატის მასალად გამოსაყენებლად, მაგრამ მათ ასევე აქვთ საერთო პრობლემა: მათი ფასი მაღალია.

3. გამოყენება სინათლის გამოსხივების მასალებზე

ფოტოელექტრული კონვერტაციის ეფექტურობის თვალსაზრისით, ალუმინის ნიტრიდს (AlN) აქვს პირდაპირი ზოლიანი ნახევარგამტარული ზოლის მაქსიმალური სიგანე 6.2 eV, რაც უფრო მაღალია ვიდრე არაპირდაპირი ზოლიანი ნახევარგამტარი. AlN, როგორც მნიშვნელოვანი ლურჯი და ულტრაიისფერი სინათლის გამოსხივების მასალა, გამოიყენება ულტრაიისფერი და ღრმა ულტრაიისფერი შუქის გამოსხივების დიოდებში, ულტრაიისფერ ლაზერულ დიოდებში, ულტრაიისფერ დეტექტორებში და ა.შ. ხსნარი და მისი სამეული ან მეოთხეული შენადნობის ზოლის უფსკრული შეიძლება მუდმივად დარეგულირდეს ხილული ზოლიდან ღრმა ულტრაიისფერ ზოლამდე, რაც მას მნიშვნელოვან, მაღალი ხარისხის სინათლის გამოსხივების მასალად აქცევს.

4. გამოყენება სუბსტრატის მასალებზე

AlN კრისტალი იდეალური სუბსტრატია GaN, AlGaN და AlN ეპიტაქსიალური მასალებისთვის. საფირონთან ან SiC სუბსტრატებთან შედარებით, AlN და GaN-ს აქვთ უკეთესი თერმული შესატყვისი და ქიმიური თავსებადობა, ხოლო სტრესი სუბსტრატსა და ეპიტაქსიალურ ფენას შორის უფრო მცირეა. ამიტომ, AlN კრისტალებს, როგორც GaN ეპიტაქსიალურ სუბსტრატებს, შეუძლიათ მნიშვნელოვნად შეამცირონ დეფექტის სიმკვრივე მოწყობილობაში და გააუმჯობესონ მისი შესრულება, რაც გამოყენების ძალიან კარგი პერსპექტივაა მაღალი ტემპერატურის, მაღალი სიხშირის და მაღალი სიმძლავრის ელექტრონული მოწყობილობების მომზადებაში. გარდა ამისა, AlN კრისტალების გამოყენებამ, როგორც AlGaN ეპიტაქსიალური მასალის სუბსტრატს მაღალი ალუმინის (Al) კომპონენტებით, ასევე შეუძლია ეფექტურად შეამციროს დეფექტის სიმკვრივე ნიტრიდის ეპიტაქსიალურ ფენაში და მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოს ნიტრიდის ნახევარგამტარული მოწყობილობების მუშაობა და სიცოცხლის ხანგრძლივობა. AlGaN-ზე დაყრდნობით, წარმატებით იქნა გამოყენებული მაღალი ხარისხის დღის ბრმა დეტექტორი.

5. გამოყენება კერამიკასა და ცეცხლგამძლე მასალებზე

ალუმინის ნიტრიდი შეიძლება გამოყენებულ იქნას სტრუქტურული კერამიკული აგლომერაციის დროს; მომზადებული ალუმინის ნიტრიდის კერამიკა აქვს არა მხოლოდ უკეთესი მექანიკური თვისებები და მოქნილობის სიმტკიცე, ვიდრე Al2O3 და BeO კერამიკა, არამედ უფრო მაღალი სიმტკიცე და კოროზიის წინააღმდეგობა. AlN კერამიკის სითბოს და ეროზიის წინააღმდეგობის გამოყენებით, ისინი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჭურჭლის, აორთქლების კერძების დასამზადებლად და სხვა მაღალი ტემპერატურის კოროზიის მდგრადი ნაწილები. გარდა ამისა, სუფთა AlN კერამიკა უფერო გამჭვირვალე კრისტალებისთვის, შესანიშნავი ოპტიკური თვისებებით, შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც გამჭვირვალე კერამიკა ელექტრონული ოპტიკური მოწყობილობებისთვის და მოწყობილობებისთვის მაღალი ტემპერატურის ინფრაწითელი ფანჯრებისთვის და გამსწორებელი სითბოს მდგრადი საფარისთვის.

ორმხრივი გაპრიალებული ალუმინის ნიტრიდი AlN კერამიკული სუბსტრატები WINTRUSTEK-ისგან