Eftersom integrerade kretsar har blivit en strategisk nationell industri, har många halvledarmaterial undersökts och utvecklats, och aluminiumnitrid är utan tvekan ett av de mest lovande halvledarmaterialen.
Aluminiumnitrid prestandaegenskaper
Aluminiumnitrid (AlN) har egenskaperna hög hållfasthet, hög volymresistivitet, hög isolationsspänning, värmeutvidgningskoefficient, bra matchning med kisel, etc. Det används inte bara som sintringshjälpmedel eller förstärkningsfas för strukturell keramik utan används också inom området för keramiska elektroniska substrat och förpackningsmaterial, som har blomstrat under de senaste åren, och dess prestanda överträffar vida aluminiumoxidens. Aluminiumnitridkeramik har utmärkta övergripande prestanda, är idealiska för halvledarsubstrat och strukturella förpackningsmaterial och har betydande användningspotential inom elektronikindustrin.
Applicering av aluminiumnitrid
1. Piezoelektriska enhetsapplikationer
Aluminiumnitrid har hög resistivitet, hög värmeledningsförmåga och en låg expansionskoefficient som liknar kisel, vilket är det idealiska materialet för elektroniska enheter med hög temperatur och hög effekt.
2. Elektroniska förpackningssubstratmaterial
Berylliumoxid, aluminiumoxid, kiselnitrid och aluminiumnitrid är några av de vanligaste materialen som används för keramiska substrat.
Bland de befintliga keramiska materialen som kan användas som substratmaterial har Silicon Nitride keramik den högsta böjhållfastheten, god slitstyrka och de bästa omfattande mekaniska egenskaperna hos keramiska material, medan deras termiska expansionskoefficient är den minsta. Aluminiumnitridkeramik har hög värmeledningsförmåga, god värmechockbeständighet och har fortfarande goda mekaniska egenskaper vid höga temperaturer. Man kan säga att ur prestandasynpunkt är aluminiumnitrid och kiselnitrid för närvarande de mest lämpliga för användning som elektroniska förpackningssubstratmaterial, men de har också ett vanligt problem: deras pris är högt.
3. Applicering på ljusavgivande material
När det gäller fotoelektrisk omvandlingseffektivitet har aluminiumnitrid (AlN) en direkt bandgap-halvledarbands maximala bredd på 6,2 eV, vilket är högre än den indirekta bandgap-halvledaren. AlN, som ett viktigt blått och ultraviolett ljusemitterande material, används i ultravioletta och djupa ultravioletta lysdioder, ultravioletta laserdioder, ultravioletta detektorer, etc. AlN- och III-gruppnitrider som GaN och InN kan också bilda ett kontinuerligt fast ämne lösning, och bandgapet för dess ternära eller kvartära legering kan justeras kontinuerligt från det synliga bandet till det djupa ultravioletta bandet, vilket gör det till ett viktigt högpresterande ljusemitterande material.
4. Applicering på substratmaterial
AlN-kristall är det idealiska substratet för GaN, AlGaN och AlN epitaxiella material. Jämfört med safir- eller SiC-substrat har AlN och GaN bättre termisk matchning och kemisk kompatibilitet, och spänningen mellan substratet och epitaxialskiktet är mindre. Därför kan AlN-kristaller som GaN-epitaxialsubstrat avsevärt minska defektdensiteten i enheten och förbättra dess prestanda, vilket har mycket goda möjligheter att appliceras vid framställning av elektroniska enheter med hög temperatur, hög frekvens och hög effekt. Dessutom kan användning av AlN-kristaller som ett AlGaN-epitaxiellt materialsubstrat med höga aluminium (Al)-komponenter också effektivt minska defektdensiteten i nitrid-epitaxialskiktet och avsevärt förbättra prestandan och livslängden för nitridhalvledarenheter. Baserat på AlGaN, har en högkvalitativ dagblinddetektor använts framgångsrikt.
5. Applicering på keramik och eldfasta material
Aluminiumnitrid kan användas i strukturell keramisk sintring; beredd aluminiumnitridkeramik har inte bara bättre mekaniska egenskaper och böjhållfasthet än Al2O3- och BeO-keramik, utan också högre hårdhet och korrosionsbeständighet. Genom att använda värme- och erosionsbeständigheten hos AlN-keramik kan de användas för att tillverka deglar, Al-avdunstning, och andra högtemperaturkorrosionsbeständiga delar. Dessutom kan ren AlN-keramik för färglösa transparenta kristaller, med utmärkta optiska egenskaper, användas som transparent keramik för elektroniska optiska enheter och utrustning för infraröda högtemperaturfönster och likriktare värmebeständig beläggning.
Dubbelsidiga polerade aluminiumnitrid AlN Keramiska substrat från WINTRUSTEK
