Dahil ang mga integrated circuit ay naging isang estratehikong pambansang industriya, maraming mga semiconductor na materyales ang sinaliksik at binuo, at ang Aluminum Nitride ay walang alinlangan na isa sa mga pinaka-promising na semiconductor na materyales.

Mga Katangian ng Pagganap ng Aluminum Nitride

Ang Aluminum Nitride (AlN) ay may mga katangian ng mataas na lakas, mataas na volume resistivity, mataas na insulation boltahe, koepisyent ng thermal expansion, magandang pagtutugma sa silikon, atbp. Ito ay hindi lamang ginagamit bilang isang sintering aid o reinforcing phase para sa structural ceramics ngunit ginagamit din sa larangan ng ceramic electronic substrates at packaging materials, na umuusbong sa mga nakaraang taon, at ang pagganap nito ay higit na lumampas sa Alumina. Ang mga aluminyo Nitride ceramics ay may mahusay na pangkalahatang pagganap, ay perpekto para sa semiconductor substrates at structural packaging materyales, at may makabuluhang potensyal na aplikasyon sa industriya ng electronics.

Paglalapat ng Aluminum Nitride

1. Mga application ng piezoelectric device

Ang Aluminum Nitride ay may mataas na resistivity, mataas na thermal conductivity, at isang mababang koepisyent ng pagpapalawak na katulad ng silicon, na siyang perpektong materyal para sa mataas na temperatura at mataas na kapangyarihan na mga elektronikong aparato.

2. Electronic packaging substrate na materyales

Ang Beryllium Oxide, Alumina, Silicon Nitride, at Aluminum Nitride ay ilan sa mga pinakakaraniwang materyales na ginagamit para sa mga ceramic substrates.

Kabilang sa mga umiiral na ceramic na materyales na maaaring magamit bilang substrate na materyales, ang Silicon Nitride ceramics ay may pinakamataas na flexural strength, magandang wear resistance, at ang pinakamahusay na komprehensibong mekanikal na katangian ng mga ceramic na materyales, habang ang kanilang koepisyent ng thermal expansion ay ang pinakamaliit. Ang aluminyo Nitride ceramics ay may mataas na thermal conductivity, magandang thermal shock resistance, at mayroon pa ring magandang mekanikal na katangian sa mataas na temperatura. Masasabi na, mula sa punto ng view ng pagganap, ang Aluminum Nitride at Silicon Nitride ay kasalukuyang pinakaangkop para sa paggamit bilang mga electronic packaging substrate na materyales, ngunit mayroon din silang karaniwang problema: ang kanilang presyo ay mataas.

3. Application sa light-emitting materials

Sa mga tuntunin ng kahusayan sa conversion ng photoelectric, ang aluminum nitride (AlN) ay may direktang bandgap semiconductor band na maximum na lapad na 6.2 eV, na mas mataas kaysa sa indirect bandgap semiconductor. Ang AlN, bilang mahalagang blue at ultraviolet light-emitting material, ay ginagamit sa ultraviolet at deep ultraviolet light-emitting diodes, ultraviolet laser diodes, ultraviolet detector, atbp. AlN at III-group nitride tulad ng GaN at InN ay maaari ding bumuo ng tuluy-tuloy na solid solusyon, at ang band gap ng ternary o quaternary na haluang metal nito ay maaaring i-adjust nang tuloy-tuloy mula sa nakikitang banda hanggang sa malalim na bandang ultraviolet, na ginagawa itong isang mahalagang high-performance na light-emitting na materyal.

4. Paglalapat sa mga materyales sa substrate

Ang AlN crystal ay ang perpektong substrate para sa GaN, AlGaN, at AlN epitaxial na materyales. Kung ikukumpara sa sapphire o SiC substrates, ang AlN at GaN ay may mas mahusay na thermal matching at chemical compatibility, at ang stress sa pagitan ng substrate at epitaxial layer ay mas maliit. Samakatuwid, ang mga kristal ng AlN bilang GaN epitaxial substrates ay maaaring makabuluhang bawasan ang density ng depekto sa device at pagbutihin ang pagganap nito, na may napakagandang prospect ng aplikasyon sa paghahanda ng mataas na temperatura, high-frequency, at high-power na mga elektronikong device. Bilang karagdagan, ang paggamit ng AlN crystals bilang isang AlGaN epitaxial material substrate na may mataas na aluminum (Al) na bahagi ay maaari ding epektibong mabawasan ang defect density sa nitride epitaxial layer at lubos na mapabuti ang performance at lifetime ng nitride semiconductor device. Batay sa AlGaN, matagumpay na nailapat ang isang de-kalidad na day blind detector.

5. Paglalapat sa mga keramika at matigas na materyales

Maaaring gamitin ang Aluminum Nitride sa structural ceramic sintering; Ang inihandang Aluminum Nitride ceramics ay may hindi lamang mas mahusay na mekanikal na mga katangian at flexural strength kaysa sa Al2O3 at BeO ceramics, kundi pati na rin ang mas mataas na tigas at corrosion resistance. Gamit ang init at erosion resistance ng AlN ceramics, magagamit ang mga ito sa paggawa ng crucibles, Al evaporation dishes, at iba pang mga bahagi na lumalaban sa kaagnasan na may mataas na temperatura. Bilang karagdagan, ang mga purong AlN ceramics para sa walang kulay na transparent na mga kristal, na may mahusay na optical properties, ay maaaring gamitin bilang transparent ceramics para sa mga electronic optical device at kagamitan para sa mataas na temperatura ng infrared na mga bintana at rectifier heat-resistant coating.

Dobleng Gilid Pinakintab na Aluminum Nitride AlN Ceramic Substrates Mula sa WINTRUSTEK