Aluminiomu Nitride (AlN) ni a kọkọ ṣajọpọ ni 1877, ṣugbọn ohun elo ti o pọju ninu microelectronics ko ṣe idagbasoke idagbasoke ti didara giga, ohun elo ti o ṣee ṣe ni iṣowo titi di aarin awọn ọdun 1980.
AIN jẹ fọọmu iyọti aluminiomu. Aluminiomu nitride yato si lati aluminiomu iyọ ni wipe o jẹ a nitrogen yellow pẹlu kan pato oxidation ipinle ti -3, nigba ti iyọ ntokasi si eyikeyi ester tabi iyọ ti nitric acid. Ohun elo kirisita yii jẹ wurtzite hexagonal.
Akopọ ti AIN
AlN ti ṣejade nipasẹ boya idinku carbothermal ti alumina tabi nitridation taara ti aluminiomu. O ni iwuwo ti 3.33 g/cm3 ati, botilẹjẹpe ko yo, yapa ni awọn iwọn otutu ti o ga ju 2500 °C ati titẹ oju aye. Laisi iranlọwọ ti awọn afikun ti o n ṣẹda omi, ohun elo naa jẹ ifunmọ covalently ati sooro si sintering. Ni deede, awọn oxides bii Y2O3 tabi CaO yọọda isunmọ ni awọn iwọn otutu laarin 1600 ati 1900 iwọn Celsius.
Awọn ẹya ti a ṣe ti nitride aluminiomu le ṣee ṣelọpọ nipasẹ awọn ọna oriṣiriṣi, pẹlu titẹ isostatic tutu, abẹrẹ abẹrẹ seramiki, abẹrẹ abẹrẹ kekere-kekere, simẹnti teepu, ẹrọ pipe, ati titẹ gbigbẹ.
Key Awọn ẹya ara ẹrọ
AlN jẹ alailewu si awọn irin didà pupọ julọ, pẹlu aluminiomu, litiumu, ati bàbà. O jẹ alailewu si pupọ julọ awọn iyọ didà, pẹlu chlorides ati cryolite.
Aluminiomu nitride ni agbara elekitiriki giga (170 W / mk, 200 W / mk, ati 230 W / mk) bakanna bi resistance iwọn didun giga ati agbara dielectric.
O jẹ ifaragba si hydrolysis ni fọọmu lulú nigbati o farahan si omi tabi ọriniinitutu. Ni afikun, awọn acids ati alkalis kọlu nitride aluminiomu.
Ohun elo yii jẹ insulator fun ina. Doping ṣe imudara imudara itanna ti ohun elo kan. AIN ṣe afihan awọn ohun-ini piezoelectric.
Awọn ohun elo
Microelectronics
Iwa ti o lapẹẹrẹ julọ ti AlN ni iṣesi igbona giga rẹ, eyiti o jẹ keji nikan si beryllium laarin awọn ohun elo seramiki. Ni awọn iwọn otutu ti o wa ni isalẹ 200 iwọn Celsius, iṣesi igbona rẹ kọja ti bàbà. Ijọpọ yii ti iṣipopada giga, resistivity iwọn didun, ati agbara dielectric jẹ ki lilo rẹ bi awọn sobusitireti ati apoti fun awọn apejọ paati microelectronic giga-giga tabi iwuwo giga. Iwulo lati tuka ooru ti ipilẹṣẹ nipasẹ awọn adanu ohmic ati ṣetọju awọn paati laarin iwọn iwọn otutu ti nṣiṣẹ wọn jẹ ọkan ninu awọn ifosiwewe diwọn ti o pinnu iwuwo ti iṣakojọpọ awọn paati itanna. Awọn sobusitireti AlN n pese itutu agbaiye ti o munadoko diẹ sii ju mora ati awọn sobusitireti seramiki miiran, eyiti o jẹ idi ti wọn fi nlo bi awọn gbigbe ṣoki ati awọn ifọwọ ooru.
Nitride aluminiomu wa ohun elo iṣowo ni ibigbogbo ni awọn asẹ RF fun awọn ẹrọ ibaraẹnisọrọ alagbeka. Layer ti nitride aluminiomu wa laarin awọn fẹlẹfẹlẹ meji ti irin. Awọn ohun elo ti o wọpọ ni eka iṣowo pẹlu idabobo itanna ati awọn paati iṣakoso ooru ni awọn lasers, chiplets, collets, insulators itanna, awọn oruka dimole ninu ohun elo iṣelọpọ semikondokito, ati apoti ẹrọ makirowefu.
Awọn ohun elo miiran
Nitori idiyele ti AlN, awọn ohun elo rẹ ti ni opin itan-akọọlẹ si awọn aeronautics ologun ati awọn aaye gbigbe. Sibẹsibẹ, ohun elo naa ti ṣe iwadi lọpọlọpọ ati lilo ni ọpọlọpọ awọn aaye. Awọn ohun-ini anfani rẹ jẹ ki o dara fun nọmba kan ti awọn ohun elo ile-iṣẹ pataki.
Awọn ohun elo ile-iṣẹ AlN pẹlu awọn akojọpọ isọdọtun fun mimu awọn irin didà ibinu ati awọn ọna ṣiṣe paṣipaarọ ooru mu daradara.
Ohun elo yii ni a lo lati ṣe agbero awọn ohun-ọṣọ fun idagba ti awọn kirisita arsenide gallium ati pe o tun lo ni iṣelọpọ irin ati awọn semikondokito.
Awọn ipawo miiran ti a dabaa fun nitride aluminiomu pẹlu bi sensọ kemikali fun awọn gaasi majele. Lilo awọn nanotubes AIN lati ṣe agbejade awọn nanotubes onisẹpo-ọkan fun lilo ninu awọn ẹrọ wọnyi ti jẹ koko-ọrọ ti iwadii. Ni awọn ọdun meji sẹhin, awọn diodes ti njade ina ti o ṣiṣẹ ni irisi ultraviolet ti tun ṣe iwadii. Ohun elo ti fiimu tinrin AIN ni awọn sensọ igbi akositiki dada ti ni iṣiro.
