Aluminium Nitride (AlN) yekem car di sala 1877-an de hate sentez kirin, lê sepana wê ya potansiyel di mîkroelektronîkê de heya nîvê salên 1980-an pêşkeftina materyalên bi kalîte, bazirganî yên bikêr nexist.
AIN formek nîtrata aluminiumê ye. Nîtrîda aluminiumê ji nîtrata aluminiumê cûda dibe ku ew pêkhateyek nîtrojenê ye ku bi rewşek oksîdasyonek taybetî ya -3 ye, dema ku nîtrat behsa her ester an xwêya asîda nîtrîk dike. Avahiya krîstal a vê materyalê wurtzite hexagonal e.
Senteza AIN
AlN bi kêmkirina karbotermîk a aluminayê an jî nîtridkirina rasterast a aluminiumê tê hilberandin. Tîrêjiya wê 3,33 g/cm3 ye û tevî ku neşewite jî, di germahiyên ji 2500 °C û zexta atmosferê de ji hev vediqete. Bêyî arîkariya lêzêdeyên şil çêdikin, madde bi covalentî ve girêdayî ye û li hember hevgirtinê berxwedêr e. Bi gelemperî, oksîdên wekî Y2O3 an CaO destûr didin ku di germahiyên di navbera 1600 û 1900 dereceyên Celsius de bişewitîne.
Parçeyên ku ji nîtrîda aluminiumê têne çêkirin dikarin bi cûrbecûr rêbazan ve werin çêkirin, di nav de zexta îsostatî ya sar, şilkirina derzîlêdana seramîk, şilkirina derzîlêdanê ya kêm-tans, avêtina tape, makînasyona rast, û zexta hişk.
Taybetmendiyên sereke
AlN ji piraniya metalên şilandî, di nav de aluminium, lîtium, û sifir, bêpergal e. Ew ji pirraniya xwêyên şilandî, di nav de klorîd û krîolît, bêserûber e.
Nîtrîda Aluminium xwedan guheztina germî ya bilind (170 W / mk, 200 W / mk, û 230 W / mk) û her weha berxwedana voltayek bilind û hêza dielektrîkê ye.
Dema ku li ber av an şilbûnê tê ber çavan di forma tozê de ji hîdrolîzê re maqûl e. Wekî din, asîd û alkalis êrîşî nîtrîda aluminiumê dikin.
Ev materyal ji bo elektrîkê îzolatorek e. Doping gihandina elektrîkê ya materyalê zêde dike. AIN taybetmendiyên piezoelektrîkê nîşan dide.
Applications
Mîkroelektronîk
Taybetmendiya herî berbiçav a AlN gihandina wê ya germî ya bilind e, ku di nav materyalên seramîk de piştî berylliumê duyemîn e. Di germahiyên di bin 200 pileyî de, germahiya wê ji ya sifir derbas dibe. Ev kombînasyona gihandina bilind, berxwedêriya voltê, û hêza dielektrîkê dihêle ku wê wekî substrat û pakkirinê ji bo meclîsên pêkhateyên mîkroelektronîkî yên bi hêza bilind an dendika bilind were bikar anîn. Pêdiviya belavkirina germa ku ji hêla windahiyên ohmîk ve hatî hilberandin û domandina pêkhateyan di nav rêza germahiya xebitandina wan de yek ji wan faktorên sînordar e ku dendika pakkirina hêmanên elektronîkî diyar dike. Substratên AlN li gorî seramîkên kevneşopî û yên din ên seramîk sarbûnek bi bandortir peyda dikin, ji ber vê yekê ew wekî hilgirê çîp û germê têne bikar anîn.
Nîtrîda Aluminium di parzûnên RF-ê de ji bo amûrên ragihandinê yên mobîl serîlêdana bazirganî ya berfireh dibîne. Parçeyek nîtrîda aluminiumê di navbera du qatên metal de cih digire. Serîlêdanên hevpar ên di sektora bazirganî de di lazer, çîplet, kolet, îzolatorên elektrîkê, zengilên girêkê de di alavên pêvajoya nîvconductor de, û pakkirina cîhaza mîkropêlê de îzolekirina elektrîkê û hêmanên rêveberiya germahiyê pêk tîne.
Serlêdanên din
Ji ber lêçûnên AlN, sepanên wê di dîrokê de li qada hewayî û veguheztinê ya leşkerî sînordar bûne. Lêbelê, materyal bi berfirehî hatiye lêkolîn kirin û di warên cûrbecûr de têne bikar anîn. Taybetmendiyên wê yên bikêr wê ji bo gelek sepanên pîşesaziyê yên girîng maqûl dike.
Serîlêdanên pîşesazî yên AlN ji bo hilgirtina metalên şilandî yên êrîşkar û pergalên danûstendina germê yên bikêrhatî pêkhateyên rezîl hene.
Ev madde ji bo çêkirina keriyên ji bo mezinbûna krîstalên arsenîdê galium tê bikar anîn û di hilberîna pola û nîvconductoran de jî tê bikar anîn.
Bikaranîna din ên pêşniyarkirî yên ji bo nitride aluminium wekî senzorek kîmyewî ji bo gazên jehrîn hene. Bikaranîna nanotubeyên AIN ji bo hilberîna nanotubeyên hema yek-alî ji bo karanîna di van amûran de bûye mijara lêkolînê. Di du deh salên borî de, dîodên ronahiyê yên ku di spektruma ultraviolet de dixebitin jî hatine lêkolîn kirin. Serîlêdana AIN-fîlma nazik di senzorên pêlên dengî yên rûvî de hate nirxandin.
