ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್ (AlN) ಅನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ 1877 ರಲ್ಲಿ ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲಾಯಿತು, ಆದರೆ ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಅದರ ಸಂಭಾವ್ಯ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ 1980 ರ ದಶಕದ ಮಧ್ಯಭಾಗದವರೆಗೆ ಉತ್ತಮ-ಗುಣಮಟ್ಟದ, ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾದ ವಸ್ತುಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸಲಿಲ್ಲ.

AIN ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ನೈಟ್ರೇಟ್ ರೂಪವಾಗಿದೆ. ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ನೈಟ್ರೇಟ್‌ನಿಂದ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ, ಅದು -3 ರ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಕ್ಸಿಡೀಕರಣ ಸ್ಥಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಾರಜನಕ ಸಂಯುಕ್ತವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ನೈಟ್ರೇಟ್ ನೈಟ್ರಿಕ್ ಆಮ್ಲದ ಯಾವುದೇ ಎಸ್ಟರ್ ಅಥವಾ ಉಪ್ಪನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯು ಷಡ್ಭುಜೀಯ ವರ್ಟ್‌ಜೈಟ್ ಆಗಿದೆ.

AIN ನ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆ

ಅಲ್ಯುಮಿನಿಯಂನ ಕಾರ್ಬೋಥರ್ಮಲ್ ಕಡಿತ ಅಥವಾ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂನ ನೇರ ನೈಟ್ರಿಡೇಶನ್ ಮೂಲಕ AlN ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು 3.33 g/cm3 ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಕರಗದಿದ್ದರೂ, 2500 °C ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ವಾತಾವರಣದ ಒತ್ತಡದಲ್ಲಿ ವಿಭಜನೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ದ್ರವ-ರೂಪಿಸುವ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳ ಸಹಾಯವಿಲ್ಲದೆ, ವಸ್ತುವು ಕೋವೆಲೆಂಟ್ ಆಗಿ ಬಂಧಿತವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವಿಕೆಗೆ ನಿರೋಧಕವಾಗಿದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ, Y2O3 ಅಥವಾ CaO ನಂತಹ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳು 1600 ಮತ್ತು 1900 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್ ನಡುವಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಸಿಂಟರ್ ಮಾಡುವಿಕೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತವೆ.

ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್‌ನಿಂದ ಮಾಡಿದ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಕೋಲ್ಡ್ ಐಸೊಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಪ್ರೆಸ್ಸಿಂಗ್, ಸೆರಾಮಿಕ್ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಮೋಲ್ಡಿಂಗ್, ಕಡಿಮೆ ಒತ್ತಡದ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಮೋಲ್ಡಿಂಗ್, ಟೇಪ್ ಎರಕಹೊಯ್ದ, ನಿಖರವಾದ ಯಂತ್ರ ಮತ್ತು ಡ್ರೈ ಪ್ರೆಸ್ಸಿಂಗ್ ಸೇರಿದಂತೆ ವಿವಿಧ ವಿಧಾನಗಳ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಬಹುದು.

ಪ್ರಮುಖ ಲಕ್ಷಣಗಳು

ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ, ಲಿಥಿಯಂ ಮತ್ತು ತಾಮ್ರ ಸೇರಿದಂತೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕರಗಿದ ಲೋಹಗಳಿಗೆ AlN ನಿರೋಧಕವಾಗಿದೆ. ಕ್ಲೋರೈಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ರಯೋಲೈಟ್‌ಗಳು ಸೇರಿದಂತೆ ಬಹುತೇಕ ಕರಗಿದ ಲವಣಗಳಿಗೆ ಇದು ಭೇದಿಸುವುದಿಲ್ಲ.

ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ (170 W/mk, 200 W/mk, ಮತ್ತು 230 W/mk) ಜೊತೆಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆ ಮತ್ತು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ನೀರು ಅಥವಾ ತೇವಾಂಶಕ್ಕೆ ಒಡ್ಡಿಕೊಂಡಾಗ ಇದು ಪುಡಿ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಜಲವಿಚ್ಛೇದನಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಆಮ್ಲಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ಷಾರಗಳು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಮೇಲೆ ದಾಳಿ ಮಾಡುತ್ತವೆ.

ಈ ವಸ್ತುವು ವಿದ್ಯುತ್ ನಿರೋಧಕವಾಗಿದೆ. ಡೋಪಿಂಗ್ ವಸ್ತುವಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ. AIN ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ.

ಅರ್ಜಿಗಳನ್ನು

ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್

AlN ನ ಅತ್ಯಂತ ಗಮನಾರ್ಹ ಲಕ್ಷಣವೆಂದರೆ ಅದರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ, ಇದು ಸೆರಾಮಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳಲ್ಲಿ ಬೆರಿಲಿಯಮ್ ನಂತರ ಎರಡನೆಯದು. 200 ಡಿಗ್ರಿ ಸೆಲ್ಸಿಯಸ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಅದರ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ತಾಮ್ರವನ್ನು ಮೀರಿಸುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ವಾಹಕತೆ, ವಾಲ್ಯೂಮ್ ರೆಸಿಸಿವಿಟಿ ಮತ್ತು ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಶಕ್ತಿಯ ಈ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿ ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕ ಜೋಡಣೆಗಳಿಗೆ ತಲಾಧಾರ ಮತ್ತು ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್ ಆಗಿ ಅದರ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಓಹ್ಮಿಕ್ ನಷ್ಟಗಳಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಶಾಖವನ್ನು ಹೊರಹಾಕುವ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಘಟಕಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವ ಅಗತ್ಯವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕಗಳ ಪ್ಯಾಕಿಂಗ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವ ಸೀಮಿತಗೊಳಿಸುವ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. AlN ತಲಾಧಾರಗಳು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಮತ್ತು ಇತರ ಸೆರಾಮಿಕ್ ತಲಾಧಾರಗಳಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ತಂಪಾಗಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ, ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಅವುಗಳನ್ನು ಚಿಪ್ ಕ್ಯಾರಿಯರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಶಾಖ ಸಿಂಕ್‌ಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಮೊಬೈಲ್ ಸಂವಹನ ಸಾಧನಗಳಿಗಾಗಿ RF ಫಿಲ್ಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ವಾಣಿಜ್ಯ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಪದರವು ಲೋಹದ ಎರಡು ಪದರಗಳ ನಡುವೆ ಇದೆ. ವಾಣಿಜ್ಯ ವಲಯದಲ್ಲಿನ ಸಾಮಾನ್ಯ ಅನ್ವಯಗಳೆಂದರೆ ಲೇಸರ್‌ಗಳು, ಚಿಪ್ಲೆಟ್‌ಗಳು, ಕೋಲೆಟ್‌ಗಳು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕಲ್ ಇನ್ಸುಲೇಟರ್‌ಗಳು, ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿನ ಕ್ಲ್ಯಾಂಪ್ ರಿಂಗ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಸಾಧನ ಪ್ಯಾಕೇಜಿಂಗ್‌ಗಳಲ್ಲಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ನಿರೋಧನ ಮತ್ತು ಶಾಖ ನಿರ್ವಹಣೆ ಘಟಕಗಳು.

ಇತರೆ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳು

AlN ನ ವೆಚ್ಚದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಅದರ ಅನ್ವಯಗಳು ಐತಿಹಾಸಿಕವಾಗಿ ಮಿಲಿಟರಿ ಏರೋನಾಟಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಸಾರಿಗೆ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಿಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ವಸ್ತುವನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿವಿಧ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. ಇದರ ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಹಲವಾರು ಪ್ರಮುಖ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.

AlN ನ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳು ಆಕ್ರಮಣಕಾರಿ ಕರಗಿದ ಲೋಹಗಳು ಮತ್ತು ಸಮರ್ಥ ಶಾಖ ವಿನಿಮಯ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು ವಕ್ರೀಕಾರಕ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿವೆ.

ಈ ವಸ್ತುವನ್ನು ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ ಸ್ಫಟಿಕಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಕ್ರೂಸಿಬಲ್‌ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉಕ್ಕು ಮತ್ತು ಅರೆವಾಹಕಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್‌ನ ಇತರ ಉದ್ದೇಶಿತ ಬಳಕೆಗಳು ವಿಷಕಾರಿ ಅನಿಲಗಳಿಗೆ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂವೇದಕವಾಗಿ ಸೇರಿವೆ. ಈ ಸಾಧನಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲು ಅರೆ-ಒಂದು ಆಯಾಮದ ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು AIN ನ್ಯಾನೊಟ್ಯೂಬ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವುದು ಸಂಶೋಧನೆಯ ವಿಷಯವಾಗಿದೆ. ಕಳೆದ ಎರಡು ದಶಕಗಳಲ್ಲಿ, ನೇರಳಾತೀತ ವರ್ಣಪಟಲದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಬೆಳಕು-ಹೊರಸೂಸುವ ಡಯೋಡ್‌ಗಳನ್ನು ಸಹ ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಮೇಲ್ಮೈ ಅಕೌಸ್ಟಿಕ್ ತರಂಗ ಸಂವೇದಕಗಳಲ್ಲಿ ತೆಳುವಾದ-ಫಿಲ್ಮ್ AIN ನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಅನ್ನು ಮೌಲ್ಯಮಾಪನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ.