ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਨਾਈਟਰਾਈਡ (AlN) ਨੂੰ ਪਹਿਲੀ ਵਾਰ 1877 ਵਿੱਚ ਸੰਸ਼ਲੇਸ਼ਿਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ, ਪਰ ਮਾਈਕ੍ਰੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕਸ ਵਿੱਚ ਇਸਦੀ ਸੰਭਾਵੀ ਵਰਤੋਂ ਨੇ 1980 ਦੇ ਦਹਾਕੇ ਦੇ ਅੱਧ ਤੱਕ ਉੱਚ-ਗੁਣਵੱਤਾ, ਵਪਾਰਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵਿਵਹਾਰਕ ਸਮੱਗਰੀ ਦੇ ਵਿਕਾਸ ਨੂੰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ।
AIN ਇੱਕ ਅਲਮੀਨੀਅਮ ਨਾਈਟ੍ਰੇਟ ਰੂਪ ਹੈ। ਅਲਮੀਨੀਅਮ ਨਾਈਟ੍ਰਾਈਡ ਅਲਮੀਨੀਅਮ ਨਾਈਟ੍ਰੇਟ ਤੋਂ ਵੱਖਰਾ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਇਹ -3 ਦੀ ਇੱਕ ਖਾਸ ਆਕਸੀਕਰਨ ਅਵਸਥਾ ਵਾਲਾ ਇੱਕ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਮਿਸ਼ਰਣ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਨਾਈਟ੍ਰੇਟ ਨਾਈਟ੍ਰਿਕ ਐਸਿਡ ਦੇ ਕਿਸੇ ਵੀ ਐਸਟਰ ਜਾਂ ਨਮਕ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਬਣਤਰ ਹੈਕਸਾਗੋਨਲ ਵੂਰਟਾਈਟ ਹੈ।
AIN ਦਾ ਸੰਸਲੇਸ਼ਣ
ਐਲਐਨ ਜਾਂ ਤਾਂ ਐਲੂਮਿਨਾ ਦੀ ਕਾਰਬੋਥਰਮਲ ਕਮੀ ਜਾਂ ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਦੇ ਸਿੱਧੇ ਨਾਈਟ੍ਰਾਈਡੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਦੀ ਘਣਤਾ 3.33 g/cm3 ਹੈ ਅਤੇ, ਪਿਘਲਣ ਦੇ ਬਾਵਜੂਦ, 2500 °C ਤੋਂ ਵੱਧ ਤਾਪਮਾਨ ਅਤੇ ਵਾਯੂਮੰਡਲ ਦੇ ਦਬਾਅ 'ਤੇ ਵੱਖ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਤਰਲ ਬਣਾਉਣ ਵਾਲੇ ਐਡਿਟਿਵਜ਼ ਦੀ ਸਹਾਇਤਾ ਤੋਂ ਬਿਨਾਂ, ਸਮੱਗਰੀ ਸਹਿਜਤਾ ਨਾਲ ਬੰਨ੍ਹੀ ਹੋਈ ਹੈ ਅਤੇ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਪ੍ਰਤੀ ਰੋਧਕ ਹੈ। ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, Y2O3 ਜਾਂ CaO ਵਰਗੇ ਆਕਸਾਈਡ 1600 ਅਤੇ 1900 ਡਿਗਰੀ ਸੈਲਸੀਅਸ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਸਿੰਟਰਿੰਗ ਦੀ ਇਜਾਜ਼ਤ ਦਿੰਦੇ ਹਨ।
ਅਲਮੀਨੀਅਮ ਨਾਈਟਰਾਈਡ ਦੇ ਬਣੇ ਹਿੱਸੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਤਰੀਕਿਆਂ ਦੁਆਰਾ ਬਣਾਏ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਕੋਲਡ ਆਈਸੋਸਟੈਟਿਕ ਪ੍ਰੈੱਸਿੰਗ, ਸਿਰੇਮਿਕ ਇੰਜੈਕਸ਼ਨ ਮੋਲਡਿੰਗ, ਲੋਅ-ਪ੍ਰੈਸ਼ਰ ਇੰਜੈਕਸ਼ਨ ਮੋਲਡਿੰਗ, ਟੇਪ ਕਾਸਟਿੰਗ, ਸ਼ੁੱਧਤਾ ਮਸ਼ੀਨਿੰਗ ਅਤੇ ਡ੍ਰਾਈ ਪ੍ਰੈੱਸਿੰਗ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ।
ਜਰੂਰੀ ਚੀਜਾ
ਐਲਐਨ ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ, ਲਿਥੀਅਮ ਅਤੇ ਤਾਂਬੇ ਸਮੇਤ ਜ਼ਿਆਦਾਤਰ ਪਿਘਲੀਆਂ ਧਾਤਾਂ ਲਈ ਅਭੇਦ ਹੈ। ਇਹ ਕਲੋਰਾਈਡ ਅਤੇ ਕ੍ਰਾਇਓਲਾਈਟ ਸਮੇਤ ਪਿਘਲੇ ਹੋਏ ਲੂਣਾਂ ਦੀ ਬਹੁਗਿਣਤੀ ਲਈ ਅਭੇਦ ਹੈ।
ਅਲਮੀਨੀਅਮ ਨਾਈਟਰਾਈਡ ਵਿੱਚ ਉੱਚ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ (170 W/mk, 200 W/mk, ਅਤੇ 230 W/mk) ਦੇ ਨਾਲ ਨਾਲ ਉੱਚ ਵਾਲੀਅਮ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧਕਤਾ ਅਤੇ ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਤਾਕਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
ਪਾਣੀ ਜਾਂ ਨਮੀ ਦੇ ਸੰਪਰਕ ਵਿੱਚ ਆਉਣ 'ਤੇ ਇਹ ਪਾਊਡਰ ਦੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਹਾਈਡ੍ਰੌਲਿਸਿਸ ਲਈ ਸੰਵੇਦਨਸ਼ੀਲ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਐਸਿਡ ਅਤੇ ਅਲਕਲਿਸ ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਨਾਈਟਰਾਈਡ 'ਤੇ ਹਮਲਾ ਕਰਦੇ ਹਨ।
ਇਹ ਸਮੱਗਰੀ ਬਿਜਲੀ ਲਈ ਇੱਕ ਇੰਸੂਲੇਟਰ ਹੈ. ਡੋਪਿੰਗ ਇੱਕ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਬਿਜਲੀ ਚਾਲਕਤਾ ਨੂੰ ਵਧਾਉਂਦੀ ਹੈ। AIN ਪਾਈਜ਼ੋਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਨੂੰ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ।
ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ
ਮਾਈਕ੍ਰੋਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕਸ
AlN ਦੀ ਸਭ ਤੋਂ ਕਮਾਲ ਦੀ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾ ਇਸਦੀ ਉੱਚ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਵਸਰਾਵਿਕ ਪਦਾਰਥਾਂ ਵਿੱਚ ਬੇਰੀਲੀਅਮ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਦੂਜੇ ਨੰਬਰ 'ਤੇ ਹੈ। 200 ਡਿਗਰੀ ਸੈਲਸੀਅਸ ਤੋਂ ਘੱਟ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ, ਇਸਦੀ ਥਰਮਲ ਚਾਲਕਤਾ ਤਾਂਬੇ ਨਾਲੋਂ ਵੱਧ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਉੱਚ ਸੰਚਾਲਕਤਾ, ਵਾਲੀਅਮ ਪ੍ਰਤੀਰੋਧਕਤਾ, ਅਤੇ ਡਾਈਇਲੈਕਟ੍ਰਿਕ ਤਾਕਤ ਦਾ ਇਹ ਸੁਮੇਲ ਉੱਚ-ਪਾਵਰ ਜਾਂ ਉੱਚ-ਘਣਤਾ ਵਾਲੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਇਲੈਕਟ੍ਰੋਨਿਕ ਕੰਪੋਨੈਂਟ ਅਸੈਂਬਲੀਆਂ ਲਈ ਸਬਸਟਰੇਟ ਅਤੇ ਪੈਕੇਜਿੰਗ ਦੇ ਤੌਰ ਤੇ ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਨੂੰ ਸਮਰੱਥ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਓਮਿਕ ਨੁਕਸਾਨਾਂ ਦੁਆਰਾ ਪੈਦਾ ਹੋਈ ਗਰਮੀ ਨੂੰ ਖਤਮ ਕਰਨ ਅਤੇ ਉਹਨਾਂ ਦੇ ਓਪਰੇਟਿੰਗ ਤਾਪਮਾਨ ਸੀਮਾ ਦੇ ਅੰਦਰ ਕੰਪੋਨੈਂਟਸ ਨੂੰ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣ ਦੀ ਜ਼ਰੂਰਤ ਉਹਨਾਂ ਸੀਮਤ ਕਾਰਕਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ ਜੋ ਇਲੈਕਟ੍ਰਾਨਿਕ ਹਿੱਸਿਆਂ ਦੀ ਪੈਕਿੰਗ ਦੀ ਘਣਤਾ ਨੂੰ ਨਿਰਧਾਰਤ ਕਰਦੇ ਹਨ। AlN ਸਬਸਟਰੇਟਸ ਰਵਾਇਤੀ ਅਤੇ ਹੋਰ ਵਸਰਾਵਿਕ ਸਬਸਟਰੇਟਾਂ ਨਾਲੋਂ ਵਧੇਰੇ ਪ੍ਰਭਾਵਸ਼ਾਲੀ ਕੂਲਿੰਗ ਪ੍ਰਦਾਨ ਕਰਦੇ ਹਨ, ਇਸੇ ਕਰਕੇ ਇਹਨਾਂ ਨੂੰ ਚਿੱਪ ਕੈਰੀਅਰਾਂ ਅਤੇ ਹੀਟ ਸਿੰਕ ਵਜੋਂ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਅਲਮੀਨੀਅਮ ਨਾਈਟਰਾਈਡ ਮੋਬਾਈਲ ਸੰਚਾਰ ਉਪਕਰਣਾਂ ਲਈ ਆਰਐਫ ਫਿਲਟਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਿਆਪਕ ਵਪਾਰਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨ ਲੱਭਦਾ ਹੈ। ਅਲਮੀਨੀਅਮ ਨਾਈਟਰਾਈਡ ਦੀ ਇੱਕ ਪਰਤ ਧਾਤ ਦੀਆਂ ਦੋ ਪਰਤਾਂ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਸਥਿਤ ਹੈ। ਵਪਾਰਕ ਖੇਤਰ ਵਿੱਚ ਆਮ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਲੇਜ਼ਰ, ਚਿਪਲੇਟਸ, ਕੋਲੈਟਸ, ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਇੰਸੂਲੇਟਰਾਂ, ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਪ੍ਰੋਸੈਸਿੰਗ ਉਪਕਰਣਾਂ ਵਿੱਚ ਕਲੈਂਪ ਰਿੰਗ, ਅਤੇ ਮਾਈਕ੍ਰੋਵੇਵ ਡਿਵਾਈਸ ਪੈਕੇਜਿੰਗ ਵਿੱਚ ਇਲੈਕਟ੍ਰੀਕਲ ਇਨਸੂਲੇਸ਼ਨ ਅਤੇ ਗਰਮੀ ਪ੍ਰਬੰਧਨ ਹਿੱਸੇ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ।
ਹੋਰ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ
AlN ਦੇ ਖਰਚੇ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਇਸਦੀਆਂ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਇਤਿਹਾਸਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਫੌਜੀ ਏਅਰੋਨੌਟਿਕਸ ਅਤੇ ਆਵਾਜਾਈ ਦੇ ਖੇਤਰਾਂ ਤੱਕ ਸੀਮਤ ਹਨ। ਹਾਲਾਂਕਿ, ਸਮੱਗਰੀ ਦਾ ਵਿਸਤ੍ਰਿਤ ਤੌਰ 'ਤੇ ਅਧਿਐਨ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ ਅਤੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਖੇਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ। ਇਸ ਦੀਆਂ ਲਾਹੇਵੰਦ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਇਸ ਨੂੰ ਕਈ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਉਦਯੋਗਿਕ ਕਾਰਜਾਂ ਲਈ ਢੁਕਵਾਂ ਬਣਾਉਂਦੀਆਂ ਹਨ।
AlN ਦੀਆਂ ਉਦਯੋਗਿਕ ਐਪਲੀਕੇਸ਼ਨਾਂ ਵਿੱਚ ਹਮਲਾਵਰ ਪਿਘਲੇ ਹੋਏ ਧਾਤਾਂ ਅਤੇ ਕੁਸ਼ਲ ਹੀਟ ਐਕਸਚੇਂਜ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਨੂੰ ਸੰਭਾਲਣ ਲਈ ਰਿਫ੍ਰੈਕਟਰੀ ਕੰਪੋਜ਼ਿਟਸ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ।
ਇਸ ਸਮੱਗਰੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਗੈਲਿਅਮ ਆਰਸੈਨਾਈਡ ਕ੍ਰਿਸਟਲ ਦੇ ਵਾਧੇ ਲਈ ਕਰੂਸੀਬਲ ਬਣਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਸਟੀਲ ਅਤੇ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰਾਂ ਦੇ ਉਤਪਾਦਨ ਵਿੱਚ ਵੀ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।
ਐਲੂਮੀਨੀਅਮ ਨਾਈਟਰਾਈਡ ਲਈ ਹੋਰ ਪ੍ਰਸਤਾਵਿਤ ਵਰਤੋਂ ਜ਼ਹਿਰੀਲੀਆਂ ਗੈਸਾਂ ਲਈ ਰਸਾਇਣਕ ਸੰਵੇਦਕ ਵਜੋਂ ਸ਼ਾਮਲ ਹਨ। ਇਹਨਾਂ ਯੰਤਰਾਂ ਵਿੱਚ ਵਰਤਣ ਲਈ ਅਰਧ-ਇੱਕ-ਅਯਾਮੀ ਨੈਨੋਟਿਊਬਾਂ ਨੂੰ ਤਿਆਰ ਕਰਨ ਲਈ AIN ਨੈਨੋਟਿਊਬਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਨਾ ਖੋਜ ਦਾ ਵਿਸ਼ਾ ਰਿਹਾ ਹੈ। ਪਿਛਲੇ ਦੋ ਦਹਾਕਿਆਂ ਵਿੱਚ, ਅਲਟਰਾਵਾਇਲਟ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਵਿੱਚ ਕੰਮ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਲਾਈਟ-ਐਮੀਟਿੰਗ ਡਾਇਡਸ ਦੀ ਵੀ ਜਾਂਚ ਕੀਤੀ ਗਈ ਹੈ। ਸਤਹ ਐਕੋਸਟਿਕ ਵੇਵ ਸੈਂਸਰਾਂ ਵਿੱਚ ਪਤਲੀ-ਫਿਲਮ ਏਆਈਐਨ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਦਾ ਮੁਲਾਂਕਣ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।
