Alýumin Nitride (AlN) ilkinji gezek 1877-nji ýylda sintez edildi, ýöne mikroelektronikada ulanylmagy 1980-nji ýyllaryň ortalaryna çenli ýokary hilli, täjirçilik taýdan amatly materialyň ösmegine itergi bermedi.
AIN - alýumin nitrat görnüşidir. Alýumin nitridi, alýumin nitratyndan belli bir oksidlenme ýagdaýy bolan azot birleşmesi bilen tapawutlanýar, nitrat bolsa azot kislotasynyň islendik esterine ýa-da duzuna degişlidir. Bu materialyň kristal gurluşy altyburç wurtzitdir.
AIN sintezi
AlN alýuminiň karbotermiki azalmagy ýa-da alýuminiň göni nitridasiýasy arkaly öndürilýär. Dykyzlygy 3,33 g / sm3 bolup, eremezligine garamazdan, 2500 ° C-den ýokary temperaturalarda we atmosfera basyşynda bölünýär. Suwuk emele getirýän goşundylaryň kömegi bilen material bir-birine bagly bolup, süzgüçlere çydamlydyr. Adatça, Y2O3 ýa-da CaO ýaly oksidler 1600-den 1900 gradusa çenli temperaturada sinterlemäge mümkinçilik berýär.
Alýumin nitridden ýasalan bölekler sowuk izostatiki basyş, keramiki sanjym galyplary, pes basyşly sanjym galyplary, lenta guýmak, takyk işlemek we gury basmak ýaly dürli usullar arkaly öndürilip bilner.
Esasy aýratynlyklary
AlN, eredilen metallaryň köpüsine, şol sanda alýumin, litiý we mis üçin duýgur däl. Eredilen duzlaryň köpüsine, şol sanda hloridlere we kriolitlere zyýan bermeýär.
Alýumin nitrid ýokary ýylylyk geçirijiligine (170 W / mk, 200 W / mk we 230 W / mk), şeýle hem ýokary göwrümli garşylyga we dielektrik güýjüne eýe.
Suw ýa-da çyglylyga sezewar bolanda, poroşok görnüşindäki gidrolizlere sezewar bolýar. Mundan başga-da, kislotalar we aşgarlar alýumin nitritine hüjüm edýärler.
Bu material elektrik üçin izolýator. Doping materialyň elektrik geçirijiligini ýokarlandyrýar. AIN piezoelektrik häsiýetlerini görkezýär.
Goýmalar
Mikroelektronika
AlN-iň iň ajaýyp aýratynlygy, ýokary ýylylyk geçirijiligi bolup, keramiki materiallaryň arasynda berilýdan soň ikinji ýerde durýar. 200 gradusdan pes temperaturalarda onuň ýylylyk geçirijiligi misiňkiden ýokarydyr. Conductokary geçirijilik, ses garşylygy we dielektrik güýjüniň bu kombinasiýasy, ýokary güýçli ýa-da ýokary dykyzlykly mikroelektron komponentleri gurnamak üçin substratlar we gaplamalar hökmünde ulanmaga mümkinçilik berýär. Ohmiki ýitgilerden emele gelen ýylylygy ýaýratmak we komponentleri iş temperaturasynyň çäginde saklamak zerurlygy, elektron bölekleriniň gaplanyşynyň dykyzlygyny kesgitleýän çäklendiriji faktorlardan biridir. AlN substratlary adaty we beýleki keramiki substratlara garanyňda has täsirli sowadyşy üpjün edýär, şonuň üçin çip göteriji we ýylylyk geçiriji hökmünde ulanylýar.
Alýumin nitrid ykjam aragatnaşyk enjamlary üçin RF süzgüçlerinde giňden ýaýran täjirçilik amaly tapýar. Alýumin nitridiň bir gatlagy iki gat metal arasynda ýerleşýär. Söwda pudagynda giňden ulanylýan programmalar lazerlerde, çipletlerde, koletlerde, elektrik izolýatorlarynda, ýarymgeçirijini gaýtadan işleýän enjamlarda gysgyç halkalarynda we mikrotolkunly enjamlarda gaplanylýan elektrik izolýasiýasyny we ýylylygy dolandyryş komponentlerini öz içine alýar.
Beýleki goýmalar
AlN-iň çykdajylary sebäpli, ulanylyşy taryhy taýdan diňe harby awiasiýa we transport meýdanlary bilen çäklendirildi. Şeýle-de bolsa, material giňden öwrenildi we dürli ugurlarda ulanyldy. Onuň amatly häsiýetleri ony birnäçe möhüm senagat amaly üçin amatly edýär.
AlN-iň önümçilik programmalarynda agressiw eredilen metallary we netijeli ýylylyk alyş-çalyş ulgamlaryny dolandyrmak üçin refrakter kompozitler bar.
Bu material galiý arsenid kristallarynyň ösmegi üçin çüýleri gurmak üçin ulanylýar we polat we ýarymgeçirijiler önümçiliginde hem ulanylýar.
Alýumin nitrit üçin beýleki teklip edilýän zäherli gazlar üçin himiki datçik hökmünde ulanylýar. Bu enjamlarda ulanmak üçin kwaz bir ölçegli nanoturbajyklary öndürmek üçin AIN nanoturbajyklaryny ulanmak gözlegleriň mowzugy boldy. Soňky iki onýyllykda ultramelewşe spektrde işleýän ýagtylyk çykaryjy diodlar hem barlandy. Surfaceerüsti akustiki tolkun datçiklerinde inçe filmli AIN-iň ulanylyşyna baha berildi.
