Ettersom integrerte kretser har blitt en strategisk nasjonal industri, har mange halvledermaterialer blitt forsket på og utviklet, og aluminiumnitrid er utvilsomt et av de mest lovende halvledermaterialene.

Aluminiumnitrid ytelsesegenskaper

Aluminiumnitrid (AlN) har egenskapene høy styrke, høy volumresistivitet, høy isolasjonsspenning, termisk ekspansjonskoeffisient, god matching med silisium, etc. Det brukes ikke bare som sintringshjelpemiddel eller forsterkende fase for strukturell keramikk, men brukes også innen keramiske elektroniske substrater og emballasjematerialer, som har vært blomstrende de siste årene, og ytelsen overgår langt den til Alumina. Aluminiumnitridkeramikk har utmerket total ytelse, er ideell for halvledersubstrater og strukturelle emballasjematerialer, og har betydelig brukspotensial i elektronikkindustrien.

Påføring av aluminiumnitrid

1. Piezoelektriske enhetsapplikasjoner

Aluminiumnitrid har høy resistivitet, høy varmeledningsevne og lav ekspansjonskoeffisient som ligner på silisium, som er det ideelle materialet for elektroniske enheter med høy temperatur og høy effekt.

2. Elektronisk emballasjesubstratmateriale

Berylliumoksid, aluminiumoksid, silisiumnitrid og aluminiumnitrid er noen av de vanligste materialene som brukes til keramiske underlag.

Blant de eksisterende keramiske materialene som kan brukes som substratmaterialer, har silisiumnitridkeramikk den høyeste bøyestyrken, god slitestyrke og de beste omfattende mekaniske egenskapene til keramiske materialer, mens deres varmeutvidelseskoeffisient er den minste. Aluminiumnitridkeramikk har høy varmeledningsevne, god termisk støtmotstand, og har fortsatt gode mekaniske egenskaper ved høye temperaturer. Det kan sies at fra et ytelsessynspunkt er aluminiumnitrid og silisiumnitrid for tiden de mest egnede for bruk som elektronisk emballasjesubstrat, men de har også et felles problem: prisen er høy.

3. Påføring på lysemitterende materialer

Når det gjelder fotoelektrisk konverteringseffektivitet, har aluminiumnitrid (AlN) en direkte båndgap-halvlederbåndbredde på 6,2 eV, som er høyere enn den indirekte båndgap-halvlederen. AlN, som et viktig blått og ultrafiolett lysemitterende materiale, brukes i ultrafiolette og dype ultrafiolette lysemitterende dioder, ultrafiolette laserdioder, ultrafiolette detektorer, etc. AlN- og III-gruppenitrider som GaN og InN kan også danne et kontinuerlig fast stoff løsning, og båndgapet til dens ternære eller kvartære legering kan justeres kontinuerlig fra det synlige båndet til det dype ultrafiolette båndet, noe som gjør det til et viktig lysemitterende materiale med høy ytelse.

4. Påføring på underlagsmaterialer

AlN-krystall er det ideelle substratet for GaN, AlGaN og AlN epitaksiale materialer. Sammenlignet med safir- eller SiC-substrater har AlN og GaN bedre termisk tilpasning og kjemisk kompatibilitet, og spenningen mellom substratet og epitaksiallaget er mindre. Derfor kan AlN-krystaller som GaN-epitaksiale substrater redusere defekttettheten i enheten betydelig og forbedre ytelsen, som har en veldig god mulighet for bruk ved fremstilling av høytemperatur-, høyfrekvente og høyeffekts elektroniske enheter. I tillegg kan bruk av AlN-krystaller som et AlGaN-epitaksialt materialesubstrat med høye aluminium (Al)-komponenter også effektivt redusere defekttettheten i nitrid-epitaksiallaget og i stor grad forbedre ytelsen og levetiden til nitrid-halvlederenheter. Basert på AlGaN, har en høykvalitets dagblinddetektor blitt brukt.

5. Påføring på keramikk og ildfaste materialer

Aluminiumnitrid kan brukes i strukturell keramisk sintring; tilberedt aluminiumnitrid-keramikk har ikke bare bedre mekaniske egenskaper og bøyestyrke enn Al2O3- og BeO-keramikk, men også høyere hardhet og korrosjonsbestandighet. Ved å bruke varme- og erosjonsbestandigheten til AlN-keramikk, kan de brukes til å lage digler, Al-fordampningsskåler, og andre høytemperatur korrosjonsbestandige deler. I tillegg kan ren AlN keramikk for fargeløse transparente krystaller, med utmerkede optiske egenskaper, brukes som transparent keramikk for elektroniske optiske enheter og utstyr for høytemperatur infrarøde vinduer og likeretter varmebestandig belegg.

Dobbeltsider polert aluminiumnitrid AlN Keramiske underlag fra WINTRUSTEK