Бидејќи интегрираните кола станаа стратешка национална индустрија, многу полупроводнички материјали се истражени и развиени, а алуминиум нитрид е несомнено еден од најперспективните полупроводнички материјали.
Карактеристики на изведба на алуминиум нитрид
Алуминиум нитрид (AlN) има карактеристики на висока јачина, висока волуменска отпорност, висок напон на изолација, коефициент на топлинска експанзија, добро усогласување со силициум, итн. во областа на керамичките електронски подлоги и материјали за пакување, која е во подем во последните години, а нејзините перформанси далеку ги надминуваат оние на Алумина. Керамиката од алуминиум нитрид има одлични вкупни перформанси, идеална е за полупроводнички подлоги и структурни материјали за пакување и има значителен потенцијал за примена во електронската индустрија.
Примена на алуминиум нитрид
1. Апликации за пиезоелектрични уреди
Алуминиум нитрид има висока отпорност, висока топлинска спроводливост и низок коефициент на експанзија сличен на силициумот, кој е идеален материјал за електронски уреди со висока температура и висока моќност.
2. Материјали за подлога за електронско пакување
Берилиум оксид, Алумина, силициум нитрид и алуминиум нитрид се некои од најчестите материјали што се користат за керамички подлоги.
Меѓу постоечките керамички материјали кои можат да се користат како материјали за подлога, керамиката со силикон нитрид има најголема цврстина на виткање, добра отпорност на абење и најдобри сеопфатни механички својства на керамичките материјали, додека нивниот коефициент на термичка експанзија е најмал. Керамиката со алуминиум нитрид има висока топлинска спроводливост, добра отпорност на термички удари и сепак има добри механички својства при високи температури. Може да се каже дека, од гледна точка на перформансите, алуминиум нитрид и силициум нитрид во моментов се најпогодни за употреба како електронски материјали за подлога за пакување, но тие имаат и заеднички проблем: нивната цена е висока.
3. Примена на материјали што емитуваат светлина
Во однос на ефикасноста на фотоелектричната конверзија, алуминиум нитрид (AlN) има максимална ширина на полупроводнички појас со директен пропусен опсег од 6,2 eV, што е повисоко од индиректниот полупроводник со пропусен јаз. AlN, како важен материјал што емитува сина и ултравиолетова светлина, се користи во ултравиолетови и длабоки ултравиолетови диоди што емитуваат светлина, ултравиолетови ласерски диоди, ултравиолетови детектори, итн. раствор, а јазот на лентата на неговата тројна или кватернарна легура може постојано да се прилагодува од видливата лента до длабоката ултравиолетова лента, што го прави важен материјал што емитува светлина со високи перформанси.
4. Примена на материјали за подлогата
AlN кристалот е идеална подлога за GaN, AlGaN и AlN епитаксијални материјали. Во споредба со супстратите од сафир или SiC, AlN и GaN имаат подобро термичко усогласување и хемиска компатибилност, а напрегањето помеѓу подлогата и епитаксијалниот слој е помал. Затоа, AlN кристалите како GaN епитаксијални подлоги можат значително да ја намалат густината на дефектот во уредот и да ги подобрат неговите перформанси, што има многу добра перспектива за примена во подготовката на електронски уреди со висока температура, висока фреквенција и висока моќност. Дополнително, користењето на кристалите AlN како супстрат од епитаксијален материјал AlGaN со компоненти со висок алуминиум (Al) може ефикасно да ја намали густината на дефектот во епитаксијалниот слој на нитрид и значително да ги подобри перформансите и животниот век на уредите со нитридни полупроводници. Врз основа на AlGaN, успешно е применет висококвалитетен детектор за дневна слепа.
5. Примена на керамика и огноотпорни материјали
Алуминиум нитрид може да се користи во структурно керамичко синтерување; подготвената керамика со алуминиум нитрид има не само подобри механички својства и цврстина на свиткување од керамиката Al2O3 и BeO, туку и поголема цврстина и отпорност на корозија. Користејќи ја отпорноста на топлина и ерозија на AlN керамиката, тие може да се користат за правење садници, садови за испарување со Al, и други делови отпорни на корозија на висока температура. Дополнително, чистата AlN керамика за безбојни проѕирни кристали, со одлични оптички својства, може да се користи како проѕирна керамика за електронски оптички уреди и опрема за инфрацрвени прозорци со висока температура и исправувач отпорен на топлина.
Двострани полирани алуминиум нитрид AlN керамички подлоги од WINTRUSTEK
