ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾ ഒരു തന്ത്രപ്രധാനമായ ദേശീയ വ്യവസായമായി മാറിയതിനാൽ, നിരവധി അർദ്ധചാലക സാമഗ്രികൾ ഗവേഷണം ചെയ്യുകയും വികസിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തിട്ടുണ്ട്, കൂടാതെ അലുമിനിയം നൈട്രൈഡ് നിസ്സംശയമായും ഏറ്റവും മികച്ച അർദ്ധചാലക വസ്തുക്കളിൽ ഒന്നാണ്.
അലുമിനിയം നൈട്രൈഡ് പ്രകടന സവിശേഷതകൾ
അലൂമിനിയം നൈട്രൈഡിന് (AlN) ഉയർന്ന ശക്തി, ഉയർന്ന വോളിയം പ്രതിരോധശേഷി, ഉയർന്ന ഇൻസുലേഷൻ വോൾട്ടേജ്, താപ വികാസത്തിന്റെ ഗുണകം, സിലിക്കണുമായി നല്ല പൊരുത്തക്കേട്, തുടങ്ങിയവയുടെ സവിശേഷതകളുണ്ട്. ഇത് ഘടനാപരമായ സെറാമിക്സിന് ഒരു സിന്ററിംഗ് സഹായമോ ശക്തിപ്പെടുത്തുന്ന ഘട്ടമോ ആയി മാത്രമല്ല ഉപയോഗിക്കുന്നു. സെറാമിക് ഇലക്ട്രോണിക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളുടെയും പാക്കേജിംഗ് മെറ്റീരിയലുകളുടെയും രംഗത്ത്, ഇത് സമീപ വർഷങ്ങളിൽ കുതിച്ചുയരുന്നു, മാത്രമല്ല അതിന്റെ പ്രകടനം അലുമിനയേക്കാൾ വളരെ കൂടുതലാണ്. അലുമിനിയം നൈട്രൈഡ് സെറാമിക്സിന് മികച്ച മൊത്തത്തിലുള്ള പ്രകടനമുണ്ട്, അർദ്ധചാലക സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾക്കും ഘടനാപരമായ പാക്കേജിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾക്കും അനുയോജ്യമാണ്, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോണിക്സ് വ്യവസായത്തിൽ കാര്യമായ പ്രയോഗ സാധ്യതയുമുണ്ട്.
അലുമിനിയം നൈട്രൈഡിന്റെ പ്രയോഗം
1. പൈസോ ഇലക്ട്രിക് ഉപകരണ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ
അലൂമിനിയം നൈട്രൈഡിന് ഉയർന്ന പ്രതിരോധശേഷി, ഉയർന്ന താപ ചാലകത, സിലിക്കണിന് സമാനമായ വിപുലീകരണത്തിന്റെ കുറഞ്ഞ ഗുണകം എന്നിവയുണ്ട്, ഇത് ഉയർന്ന താപനിലയും ഉയർന്ന പവർ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾക്കും അനുയോജ്യമായ മെറ്റീരിയലാണ്.
2. ഇലക്ട്രോണിക് പാക്കേജിംഗ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലുകൾ
ബെറിലിയം ഓക്സൈഡ്, അലുമിന, സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡ്, അലുമിനിയം നൈട്രൈഡ് എന്നിവയാണ് സെറാമിക് അടിവസ്ത്രങ്ങൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഏറ്റവും സാധാരണമായ വസ്തുക്കളിൽ ചിലത്.
സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലായി ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയുന്ന നിലവിലുള്ള സെറാമിക് മെറ്റീരിയലുകളിൽ, സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡ് സെറാമിക്സിന് ഉയർന്ന വഴക്കമുള്ള ശക്തിയും മികച്ച വസ്ത്രധാരണ പ്രതിരോധവും സെറാമിക് മെറ്റീരിയലുകളുടെ മികച്ച സമഗ്രമായ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളുമുണ്ട്, അതേസമയം അവയുടെ താപ വികാസത്തിന്റെ ഗുണകം ഏറ്റവും ചെറുതാണ്. അലുമിനിയം നൈട്രൈഡ് സെറാമിക്സിന് ഉയർന്ന താപ ചാലകതയുണ്ട്, നല്ല താപ ഷോക്ക് പ്രതിരോധമുണ്ട്, ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഇപ്പോഴും നല്ല മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളുണ്ട്. പ്രകടനത്തിന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, അലുമിനിയം നൈട്രൈഡും സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡും നിലവിൽ ഇലക്ട്രോണിക് പാക്കേജിംഗ് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലുകളായി ഉപയോഗിക്കാൻ ഏറ്റവും അനുയോജ്യമാണെന്ന് പറയാം, പക്ഷേ അവയ്‌ക്കും ഒരു പൊതു പ്രശ്‌നമുണ്ട്: അവയുടെ വില ഉയർന്നതാണ്.
3. പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന വസ്തുക്കൾക്കുള്ള അപേക്ഷ
ഫോട്ടോഇലക്‌ട്രിക് കൺവേർഷൻ കാര്യക്ഷമതയുടെ കാര്യത്തിൽ, അലൂമിനിയം നൈട്രൈഡിന് (AlN) നേരിട്ടുള്ള ബാൻഡ്‌ഗാപ്പ് അർദ്ധചാലക ബാൻഡ് പരമാവധി വീതി 6.2 eV ഉണ്ട്, ഇത് പരോക്ഷ ബാൻഡ്‌ഗാപ്പ് അർദ്ധചാലകത്തേക്കാൾ കൂടുതലാണ്. ഒരു പ്രധാന നീല, അൾട്രാവയലറ്റ് പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്ന വസ്തുവായി AlN, അൾട്രാവയലറ്റ്, ആഴത്തിലുള്ള അൾട്രാവയലറ്റ് ലൈറ്റ്-എമിറ്റിംഗ് ഡയോഡുകൾ, അൾട്രാവയലറ്റ് ലേസർ ഡയോഡുകൾ, അൾട്രാവയലറ്റ് ഡിറ്റക്ടറുകൾ മുതലായവയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു. AlN, III-ഗ്രൂപ്പ് നൈട്രൈഡുകൾ, GaN, InN എന്നിവയ്ക്കും തുടർച്ചയായ ഖരരൂപം ഉണ്ടാക്കാം. പരിഹാരം, കൂടാതെ അതിന്റെ ടെർനറി അല്ലെങ്കിൽ ക്വാട്ടേണറി അലോയ് ബാൻഡ് വിടവ് ദൃശ്യമായ ബാൻഡിൽ നിന്ന് ആഴത്തിലുള്ള അൾട്രാവയലറ്റ് ബാൻഡിലേക്ക് തുടർച്ചയായി ക്രമീകരിക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ഒരു പ്രധാന ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ള പ്രകാശം-എമിറ്റിംഗ് മെറ്റീരിയലാക്കി മാറ്റുന്നു.
4. സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലുകളിലേക്കുള്ള അപേക്ഷ
AlN ക്രിസ്റ്റൽ GaN, AlGaN, AlN എപ്പിറ്റാക്സിയൽ മെറ്റീരിയലുകൾക്ക് അനുയോജ്യമായ അടിവസ്ത്രമാണ്. നീലക്കല്ല് അല്ലെങ്കിൽ SiC സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, AlN, GaN എന്നിവയ്ക്ക് മികച്ച താപ പൊരുത്തവും രാസ അനുയോജ്യതയും ഉണ്ട്, കൂടാതെ അടിവസ്ത്രവും എപ്പിറ്റാക്സിയൽ പാളിയും തമ്മിലുള്ള സമ്മർദ്ദം ചെറുതാണ്. അതിനാൽ, GaN എപ്പിറ്റാക്സിയൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകളായി AlN പരലുകൾക്ക് ഉപകരണത്തിലെ വൈകല്യ സാന്ദ്രത ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കാനും അതിന്റെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്താനും കഴിയും, ഉയർന്ന താപനില, ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി, ഉയർന്ന പവർ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ ഇത് പ്രയോഗത്തിന്റെ നല്ല സാധ്യതയാണ്. കൂടാതെ, ഉയർന്ന അലുമിനിയം (Al) ഘടകങ്ങളുള്ള AlGaN എപ്പിടാക്‌സിയൽ മെറ്റീരിയൽ സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റായി AlN പരലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത് നൈട്രൈഡ് എപ്പിടാക്‌സിയൽ ലെയറിലെ വൈകല്യ സാന്ദ്രത ഫലപ്രദമായി കുറയ്ക്കുകയും നൈട്രൈഡ് അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങളുടെ പ്രവർത്തനവും ആയുസ്സും വളരെയധികം മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യും. AlGaN അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ഡേ ബ്ലൈൻഡ് ഡിറ്റക്ടർ വിജയകരമായി പ്രയോഗിച്ചു.
5. സെറാമിക്സ്, റിഫ്രാക്റ്ററി മെറ്റീരിയലുകൾ എന്നിവയ്ക്കുള്ള അപേക്ഷ
ഘടനാപരമായ സെറാമിക് സിന്ററിംഗിൽ അലുമിനിയം നൈട്രൈഡ് ഉപയോഗിക്കാം; തയ്യാറാക്കിയ അലുമിനിയം നൈട്രൈഡ് സെറാമിക്സിന് Al2O3, BeO സെറാമിക്സുകളേക്കാൾ മികച്ച മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളും വഴക്കമുള്ള ശക്തിയും മാത്രമല്ല, ഉയർന്ന കാഠിന്യവും നാശന പ്രതിരോധവും ഉണ്ട്. AlN സെറാമിക്സിന്റെ ചൂടും മണ്ണൊലിപ്പ് പ്രതിരോധവും ഉപയോഗിച്ച്, അവ ക്രൂസിബിളുകൾ, അൽ ബാഷ്പീകരണ വിഭവങ്ങൾ എന്നിവ ഉണ്ടാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കാം. മറ്റ് ഉയർന്ന-താപനില നാശത്തെ പ്രതിരോധിക്കുന്ന ഭാഗങ്ങൾ. കൂടാതെ, മികച്ച ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗുണങ്ങളുള്ള നിറമില്ലാത്ത സുതാര്യമായ പരലുകൾക്കുള്ള ശുദ്ധമായ AlN സെറാമിക്സ് ഇലക്ട്രോണിക് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഉപകരണങ്ങൾക്കും ഉയർന്ന താപനിലയുള്ള ഇൻഫ്രാറെഡ് വിൻഡോകൾക്കും റക്റ്റിഫയർ ഹീറ്റ്-റെസിസ്റ്റന്റ് കോട്ടിംഗിനുള്ള ഉപകരണങ്ങൾക്കും സുതാര്യമായ സെറാമിക്സ് ആയി ഉപയോഗിക്കാം.
WINTRUSTEK-ൽ നിന്നുള്ള ഇരട്ട വശങ്ങൾ പോളിഷ് ചെയ്ത അലുമിനിയം നൈട്രൈഡ് AlN സെറാമിക് സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ
