ඒකාබද්ධ පරිපථ උපාය මාර්ගික ජාතික කර්මාන්තයක් බවට පත් වී ඇති බැවින්, බොහෝ අර්ධ සන්නායක ද්රව්ය පර්යේෂණ හා සංවර්ධනය කර ඇති අතර, ඇලුමිනියම් නයිට්රයිඩ් නිසැකවම වඩාත්ම පොරොන්දු වූ අර්ධ සන්නායක ද්රව්යවලින් එකකි.
ඇලුමිනියම් නයිට්රයිඩ් කාර්ය සාධන ලක්ෂණ
ඇලුමිනියම් නයිට්රයිඩ් (AlN) සතුව ඉහළ ශක්තියක්, ඉහළ පරිමාවක ප්‍රතිරෝධයක්, අධි පරිවාරක වෝල්ටීයතාවයක්, තාප ප්‍රසාරණ සංගුණකය, සිලිකන් සමඟ හොඳින් ගැලපීම යනාදී ලක්ෂණ ඇත. එය ව්යුහාත්මක පිඟන් මැටි සඳහා සින්ටර් කිරීමේ ආධාරකයක් හෝ ශක්තිමත් කිරීමේ අදියරක් ලෙස පමණක් නොව භාවිතා වේ. සෙරමික් ඉලෙක්ට්‍රොනික උපස්ථර සහ ඇසුරුම් ද්රව්ය ක්ෂේත්‍රයේ මෑත වසරවල වර්ධනය වෙමින් පවතින අතර එහි ක්‍රියාකාරිත්වය ඇලුමිනාට වඩා බෙහෙවින් වැඩි ය. ඇලුමිනියම් නයිට්රයිඩ් සෙරමික් විශිෂ්ට සමස්ත කාර්ය සාධනයක් ඇත, අර්ධ සන්නායක උපස්ථර සහ ව්යුහාත්මක ඇසුරුම් ද්රව්ය සඳහා වඩාත් සුදුසු වන අතර ඉලෙක්ට්‍රොනික කර්මාන්තයේ සැලකිය යුතු යෙදුම් හැකියාවක් ඇත.
ඇලුමිනියම් නයිට්රයිඩ් යෙදීම
1. Piezoelectric උපාංග යෙදුම්
ඇලුමිනියම් නයිට්රයිඩ් ඉහළ ප්‍රතිරෝධයක්, ඉහළ තාප සන්නායකතාවයක් සහ සිලිකන් හා සමාන අඩු ප්‍රසාරණ සංගුණකයක් ඇත, එය ඉහළ උෂ්ණත්ව සහ අධි බලැති ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග සඳහා කදිම ද්රව්ය වේ.
2. ඉලෙක්ට්‍රොනික ඇසුරුම් උපස්ථර ද්රව්ය
බෙරිලියම් ඔක්සයිඩ්, ඇලුමිනා, සිලිකන් නයිට්රයිඩ් සහ ඇලුමිනියම් නයිට්රයිඩ් සෙරමික් උපස්ථර සඳහා බහුලව භාවිතා වන ද්රව්ය වේ.
උපස්ථර ද්රව්ය ලෙස භාවිතා කළ හැකි දැනට පවතින සෙරමික් ද්රව්ය අතර, සිලිකන් නයිට්රයිඩ් පිඟන් මැටිවල ඉහළම නම්‍යශීලී ශක්තිය, හොඳ ඇඳුම් ප්‍රතිරෝධය සහ සෙරමික් ද්‍රව්‍යවල හොඳම විස්තීරණ යාන්ත්‍රික ගුණ ඇති අතර ඒවායේ තාප ප්‍රසාරණ සංගුණකය කුඩාම වේ. ඇලුමිනියම් නයිට්රයිඩ් පිඟන් භාණ්ඩවල ඉහළ තාප සන්නායකතාවක්, හොඳ තාප කම්පන ප්‍රතිරෝධයක් ඇති අතර ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී තවමත් හොඳ යාන්ත්‍රික ගුණ ඇත. කාර්ය සාධනයේ දෘෂ්ටි කෝණයෙන්, ඇලුමිනියම් නයිට්රයිඩ් සහ සිලිකන් නයිට්රයිඩ් දැනට ඉලෙක්ට්‍රොනික ඇසුරුම් උපස්ථර ද්රව්ය ලෙස භාවිතා කිරීම සඳහා වඩාත් සුදුසු බව පැවසිය හැකිය, නමුත් ඒවාට පොදු ගැටළුවක් ද ඇත: ඒවායේ මිල ඉහළ ය.
3. ආලෝකය විමෝචක ද්රව්ය සඳහා යෙදුම
ප්‍රකාශ විද්‍යුත් පරිවර්තන කාර්යක්ෂමතාව අනුව, ඇලුමිනියම් නයිට්රයිඩ් (AlN) සෘජු කලාප ගැප් අර්ධ සන්නායක කලාපයේ උපරිම පළල 6.2 eV වන අතර එය වක්‍ර කලාප ගැප් අර්ධ සන්නායකයට වඩා වැඩිය. AlN, නිල් සහ පාරජම්බුල කිරණ විමෝචනය කරන වැදගත් ද්‍රව්‍යයක් ලෙස, පාරජම්බුල සහ ගැඹුරු පාරජම්බුල ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ, පාරජම්බුල ලේසර් ඩයෝඩ, පාරජම්බුල අනාවරක ආදියෙහි භාවිතා වේ. AlN සහ III කාණ්ඩයේ GaN සහ InN වැනි නයිට්‍රයිඩ ද අඛණ්ඩ ඝනයක් සෑදිය හැක. ද්‍රාවණය, සහ එහි ත්‍රිත්ව හෝ හතරැස් මිශ්‍ර ලෝහයේ කලාප පරතරය දෘශ්‍ය කලාපයේ සිට ගැඹුරු පාරජම්බුල කලාපය දක්වා අඛණ්ඩව සකස් කළ හැකි අතර, එය වැදගත් ඉහළ ක්‍රියාකාරී ආලෝක විමෝචක ද්‍රව්‍යයක් බවට පත් කරයි.
4. උපස්ථර ද්රව්ය සඳහා යෙදුම
AlN ස්ඵටිකය GaN, AlGaN සහ AlN epitaxial ද්රව්ය සඳහා කදිම උපස්ථරය වේ. නිල් මැණික් හෝ SiC උපස්ථර සමඟ සසඳන විට, AlN සහ GaN වඩා හොඳ තාප ගැලපීමක් සහ රසායනික අනුකූලතාවයක් ඇති අතර උපස්ථරය සහ epitaxial ස්ථරය අතර ආතතිය කුඩා වේ. එබැවින්, GaN epitaxial උපස්ථර ලෙස AlN ස්ඵටික මගින් උපාංගයේ දෝෂ ඝනත්වය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කර එහි කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර, එය ඉහළ උෂ්ණත්වය, අධි-සංඛ්‍යාත සහ අධි බලැති ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග සැකසීමේදී යෙදීමේ ඉතා හොඳ අපේක්ෂාවක් ඇත. මීට අමතරව, ඉහළ ඇලුමිනියම් (Al) සංරචක සහිත AlGaN epitaxial ද්රව්ය උපස්ථරයක් ලෙස AlN ස්ඵටික භාවිතා කිරීමෙන් නයිට්රයිඩ් epitaxial ස්ථරයේ දෝෂ ඝනත්වය ඵලදායී ලෙස අඩු කර නයිට්රයිඩ් අර්ධ සන්නායක උපාංගවල ක්‍රියාකාරීත්වය සහ ආයු කාලය බෙහෙවින් වැඩි දියුණු කළ හැක. AlGaN මත පදනම්ව, උසස් තත්ත්වයේ දිවා අන්ධ අනාවරකයක් සාර්ථකව යොදවා ඇත.
5. සෙරමික් සහ පරාවර්තක ද්රව්ය සඳහා අයදුම් කිරීම
ඇලුමිනියම් නයිට්රයිඩ් ව්යුහාත්මක සෙරමික් සින්ටර් කිරීම සඳහා භාවිතා කළ හැක; සකස් කරන ලද ඇලුමිනියම් නයිට්රයිඩ් සෙරමික් Al2O3 සහ BeO පිඟන් මැටිවලට වඩා හොඳ යාන්ත්‍රික ගුණ සහ නම්‍යශීලී ශක්තිය පමණක් නොව, ඉහළ දෘඪතාව සහ විඛාදන ප්‍රතිරෝධය ද ඇත. AlN සෙරමික් වල තාපය හා ඛාදනය ප්‍රතිරෝධය භාවිතා කරමින්, ඒවා ක්‍රූසිබල්, ඇල් වාෂ්පීකරණ පිඟන් සෑදීමට භාවිතා කළ හැකිය. අනෙකුත් ඉහළ උෂ්ණත්ව විඛාදනයට ඔරොත්තු දෙන කොටස්. මීට අමතරව, විශිෂ්ට දෘශ්‍ය ගුණ සහිත වර්ණ රහිත විනිවිද පෙනෙන ස්ඵටික සඳහා පිරිසිදු AlN සෙරමික් ඉලෙක්ට්‍රොනික දෘශ්‍ය උපාංග සඳහා විනිවිද පෙනෙන සෙරමික් ලෙස භාවිතා කළ හැකි අතර අධි-උෂ්ණත්ව අධෝරක්ත කවුළු සහ සෘජුකාරක තාප-ප්‍රතිරෝධී ආලේපනය සඳහා උපකරණ.
WINTRUSTEK වෙතින් ද්විත්ව පැති ඔප දැමූ ඇලුමිනියම් නයිට්රයිඩ් AlN සෙරමික් උපස්ථර
