چونکہ مربوط سرکٹس ایک اسٹریٹجک قومی صنعت بن چکے ہیں، بہت سے سیمی کنڈکٹر مواد پر تحقیق اور ترقی کی گئی ہے، اور ایلومینیم نائٹرائڈ بلاشبہ سب سے زیادہ امید افزا سیمی کنڈکٹر مواد میں سے ایک ہے۔
ایلومینیم نائٹرائڈ کی کارکردگی کی خصوصیات
ایلومینیم نائٹرائڈ (AlN) میں اعلی طاقت، اعلی حجم کی مزاحمت، اعلی موصلیت کا وولٹیج، تھرمل توسیع کا گتانک، سلیکون کے ساتھ اچھی ملاپ وغیرہ کی خصوصیات ہیں۔ یہ نہ صرف ساختی سیرامکس کے لیے ایک سنٹرنگ امداد یا مضبوطی کے مرحلے کے طور پر استعمال ہوتا ہے بلکہ استعمال کیا جاتا ہے۔ سیرامک الیکٹرانک سبسٹریٹس اور پیکیجنگ میٹریل کے میدان میں، جو حالیہ برسوں میں عروج پر ہے، اور اس کی کارکردگی ایلومینا سے کہیں زیادہ ہے۔ ایلومینیم نائٹرائڈ سیرامکس کی مجموعی کارکردگی بہترین ہے، یہ سیمی کنڈکٹر سبسٹریٹس اور ساختی پیکیجنگ مواد کے لیے مثالی ہیں، اور الیکٹرانکس کی صنعت میں ان کے استعمال کی اہم صلاحیت ہے۔
ایلومینیم نائٹرائڈ کا اطلاق
1. پیزو الیکٹرک ڈیوائس ایپلی کیشنز
ایلومینیم نائٹرائڈ میں اعلی مزاحمت، اعلی تھرمل چالکتا، اور سلیکون کی طرح توسیع کا کم گتانک ہے، جو اعلی درجہ حرارت اور زیادہ طاقت والے الیکٹرانک آلات کے لیے مثالی مواد ہے۔
2. الیکٹرانک پیکیجنگ سبسٹریٹ مواد
بیریلیم آکسائیڈ، ایلومینا، سیلیکون نائٹرائڈ، اور ایلومینیم نائٹرائڈ سیرامک سبسٹریٹس کے لیے استعمال ہونے والے سب سے عام مواد ہیں۔
موجودہ سیرامک مواد میں جو سبسٹریٹ میٹریل کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے، سلیکون نائٹرائڈ سیرامکس میں سب سے زیادہ لچکدار طاقت، اچھی لباس مزاحمت، اور سیرامک مواد کی بہترین جامع مکینیکل خصوصیات ہیں، جبکہ ان کا تھرمل توسیع کا گتانک سب سے چھوٹا ہے۔ ایلومینیم نائٹرائڈ سیرامکس میں اعلی تھرمل چالکتا ہے، اچھی تھرمل جھٹکا مزاحمت ہے، اور پھر بھی اعلی درجہ حرارت پر اچھی میکانی خصوصیات ہیں. یہ کہا جا سکتا ہے کہ کارکردگی کے نقطہ نظر سے، ایلومینیم نائٹرائڈ اور سلکان نائٹرائڈ فی الحال الیکٹرانک پیکیجنگ سبسٹریٹ میٹریل کے طور پر استعمال کے لیے سب سے موزوں ہیں، لیکن ان کا ایک عام مسئلہ بھی ہے: ان کی قیمت زیادہ ہے۔
3. روشنی خارج کرنے والے مواد کے لیے درخواست
فوٹو الیکٹرک تبادلوں کی کارکردگی کے لحاظ سے، ایلومینیم نائٹرائڈ (AlN) میں براہ راست بینڈ گیپ سیمی کنڈکٹر بینڈ کی زیادہ سے زیادہ چوڑائی 6.2 eV ہے، جو بالواسطہ بینڈ گیپ سیمی کنڈکٹر سے زیادہ ہے۔ AlN، ایک اہم نیلے اور بالائے بنفشی روشنی خارج کرنے والے مواد کے طور پر، الٹرا وائلٹ اور گہرے بالائے بنفشی روشنی خارج کرنے والے ڈائیوڈ، الٹرا وائلٹ لیزر ڈائیوڈ، الٹرا وائلٹ ڈیٹیکٹر وغیرہ میں استعمال ہوتا ہے۔ حل، اور اس کے ٹرنری یا کوٹرنری الائے کے بینڈ گیپ کو نظر آنے والے بینڈ سے گہرے الٹرا وائلٹ بینڈ تک مسلسل ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے، جس سے یہ ایک اہم اعلیٰ کارکردگی والا روشنی خارج کرنے والا مواد بن جاتا ہے۔
4. سبسٹریٹ مواد کے لیے درخواست
AlN کرسٹل GaN، AlGaN، اور AlN epitaxial مواد کے لیے مثالی سبسٹریٹ ہے۔ نیلم یا SiC سبسٹریٹس کے مقابلے میں، AlN اور GaN میں تھرمل مماثلت اور کیمیائی مطابقت بہتر ہے، اور سبسٹریٹ اور اپیٹیکسیل پرت کے درمیان تناؤ چھوٹا ہے۔ لہذا، AlN کرسٹل بطور GaN ایپیٹیکسیل سبسٹریٹس ڈیوائس میں خرابی کی کثافت کو نمایاں طور پر کم کر سکتے ہیں اور اس کی کارکردگی کو بہتر بنا سکتے ہیں، جس کے اعلی درجہ حرارت، اعلی تعدد، اور زیادہ طاقت والے الیکٹرانک آلات کی تیاری میں استعمال کا بہت اچھا امکان ہے۔ اس کے علاوہ، ایل این کرسٹل کو ایک AlGaN ایپیٹیکسیل میٹریل سبسٹریٹ کے طور پر ہائی ایلومینیم (Al) اجزاء کے ساتھ استعمال کرنا بھی مؤثر طریقے سے نائٹرائڈ ایپیٹیکسیل پرت میں خرابی کی کثافت کو کم کر سکتا ہے اور نائٹرائڈ سیمی کنڈکٹر آلات کی کارکردگی اور زندگی بھر کو بہت بہتر بنا سکتا ہے۔ AlGaN کی بنیاد پر، ایک اعلیٰ معیار کا ڈے بلائنڈ ڈیٹیکٹر کامیابی کے ساتھ لاگو کیا گیا ہے۔
5. سیرامکس اور ریفریکٹری مواد کے لیے درخواست
ایلومینیم نائٹرائڈ کو ساختی سیرامک سنٹرنگ میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ تیار کردہ ایلومینیم نائٹرائڈ سیرامکس نہ صرف Al2O3 اور BeO سیرامکس کے مقابلے بہتر میکانکی خصوصیات اور لچکدار طاقت رکھتے ہیں، بلکہ زیادہ سختی اور سنکنرن مزاحمت بھی رکھتے ہیں۔ AlN سیرامکس کی گرمی اور کٹاؤ کے خلاف مزاحمت کا استعمال کرتے ہوئے، ان کا استعمال کروسیبلز، Al evaporation dishes، اور بنانے کے لیے کیا جا سکتا ہے۔ دوسرے اعلی درجہ حرارت کے سنکنرن مزاحم حصے۔ اس کے علاوہ، بے رنگ شفاف کرسٹل کے لیے خالص AlN سیرامکس، بہترین آپٹیکل خصوصیات کے ساتھ، الیکٹرانک آپٹیکل آلات کے لیے شفاف سیرامکس کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے اور اعلی درجہ حرارت والی انفراریڈ کھڑکیوں اور ریکٹیفائر ہیٹ ریزسٹنٹ کوٹنگ کے لیے آلات۔