Азбаски микросхемаҳои интегралӣ ба саноати миллии стратегӣ табдил ёфтанд, бисёр материалҳои нимноқилӣ таҳқиқ ва таҳия карда шуданд ва нитриди алюминий, бешубҳа, яке аз материалҳои умедбахши нимноқилӣ мебошад.
Хусусиятҳои иҷрои нитриди алюминий
Нитриди алюминий (AlN) дорои хусусиятҳои қувват баланд, муқовимати ҳаҷми баланд, шиддати баланди изолятсия, коэффисиенти тавсеаи гармӣ, мувофиқати хуб бо кремний ва ғайра мебошад. Он на танҳо ҳамчун кӯмаки синтеризатсия ё марҳилаи мустаҳкамкунӣ барои сафолҳои сохторӣ истифода мешавад, балки инчунин истифода мешавад. дар соҳаи субстратҳои электронии сафолӣ ва маводи бастабандӣ, ки дар солҳои охир ривоҷ ёфтааст ва иҷрои он аз гилхок хеле зиёдтар аст. Керамикаи нитриди алюминий дорои иҷрои аълои умумӣ аст, барои субстратҳои нимноқилӣ ва маводи бастабандии сохторӣ беҳтарин аст ва дорои потенсиали назарраси татбиқ дар саноати электроника мебошад.
Истифодаи нитриди алюминий
1. Барномаҳои дастгоҳи пьезоэлектрикӣ
Нитриди алюминий дорои муқовимати баланд, гузариши гармии баланд ва коэффисиенти пасти васеъшавӣ ба кремний аст, ки маводи беҳтарин барои дастгоҳҳои электронии ҳарорати баланд ва пурқувват аст.
2. Маводҳои зеризаминии бастабандии электронӣ
Оксиди бериллий, оксиди алюминий, нитриди кремний ва нитриди алюминий баъзе аз маводҳои маъмултарин барои субстратҳои сафолӣ мебошанд.
Дар байни масолеҳи сафолии мавҷуда, ки метавонанд ба сифати маводи зерсохтор истифода шаванд, сафолҳои кремнийи нитридӣ дорои қувваи баландтарини каҷӣ, муқовимати хуби фарсудашавӣ ва беҳтарин хосиятҳои механикии ҳамаҷонибаи маводи сафолӣ мебошанд, дар ҳоле ки коэффисиенти васеъшавии гармии онҳо хурдтарин аст. Керамикаи нитриди алюминий дорои қобилияти баланди гармӣ, муқовимати хуби зарбаи гармӣ ва дар ҳарорати баланд дорои хосиятҳои хуби механикӣ мебошад. Гуфтан мумкин аст, ки аз нуқтаи назари самаранокӣ, нитриди алюминий ва нитриди кремний дар айни замон барои истифода ба сифати маводҳои бастабандии электронӣ мувофиқанд, аммо онҳо инчунин як мушкилоти умумӣ доранд: нархи онҳо баланд аст.
3. Татбиқи маводҳои рӯшноӣ
Аз нуқтаи назари самаранокии табдили фотоэлектрикӣ, нитриди алюминий (AlN) дорои паҳнои максималии бандҳои нимноқилҳои мустақими 6,2 эВ мебошад, ки аз нимноқилҳои ғайримустақим баландтар аст. AlN, ҳамчун маводи муҳими нурҳои кабуд ва ултрабунафш, дар диодҳои ултрабунафш ва чуқури ултрабунафш, диодҳои лазерии ултрабунафш, детекторҳои ултрабунафш ва ғайра истифода мешаванд. AlN ва нитридҳои гурӯҳи III ба монанди GaN ва InN инчунин метавонанд як сахти пайвастаро ташкил кунанд. маҳлул ва фосилаи банди хӯлаи семоҳа ё чоркунҷаи онро метавон пайваста аз банди намоён то банди амиқи ултрабунафш танзим кард, ки онро ба як маводи муҳими нурбахши баландсифат табдил медиҳад.
4. Татбиқи маводи зерсохт
Кристали AlN барои маводи эпитаксиалии GaN, AlGaN ва AlN субстрати беҳтарин аст. Дар муқоиса бо субстратҳои сапфир ё SiC, AlN ва GaN мутобиқати беҳтари гармӣ ва мутобиқати кимиёвӣ доранд ва стресс байни субстрат ва қабати эпитаксиалӣ хурдтар аст. Аз ин рӯ, кристаллҳои AlN ҳамчун субстратҳои эпитаксиалии GaN метавонанд зичии нуқсонро дар дастгоҳ ба таври назаррас коҳиш диҳанд ва кори онро беҳтар созанд, ки дар тайёр кардани дастгоҳҳои электронии ҳарораташ баланд, басомади баланд ва пуриқтидори хеле хуб истифода мешаванд. Илова бар ин, истифодаи кристаллҳои AlN ҳамчун субстрати маводи эпитаксиалии AlGaN бо ҷузъҳои баланди алюминий (Al) инчунин метавонад зичии нуқсонро дар қабати эпитаксиалии нитриди нитридӣ ба таври муассир коҳиш диҳад ва коршоямӣ ва умри дастгоҳҳои нимноқилҳои нитридиро хеле беҳтар кунад. Дар асоси AlGaN, детектори нобиноёни рӯзона бомуваффақият татбиқ карда шуд.
5. Татбиқи сафолӣ ва маводи ба оташ тобовар
Нитриди алюминийро дар агломератсияи сафолии сохторӣ истифода бурдан мумкин аст; сафолҳои нитриди алюминийи омодашуда на танҳо нисбат ба сафолҳои Al2O3 ва BeO хосиятҳои беҳтари механикӣ ва устувории флексия доранд, балки сахтӣ ва муқовимат ба зангзании баландтар доранд. Бо истифода аз муқовимат ба гармӣ ва эрозияи сафолҳои AlN, онҳо метавонанд барои сохтани тигелҳо, табақҳои бухоршавии Al ва дигар кисмхои ба зангзании харорати баланд тобовар. Илова бар ин, сафолҳои холиси AlN барои кристаллҳои шаффофи бе ранг, дорои хосиятҳои аълои оптикӣ, метавонанд ҳамчун сафоли шаффоф барои дастгоҳҳои оптикии электронӣ ва таҷҳизот барои тирезаҳои инфрасурх ҳарорати баланд ва рӯйпӯши ба гармӣ тобовар истифода шаванд.
Тарафҳои дукарата аз WINTRUSTEK
