1. Məhsul Elmi və Struktur Xüsusiyyətləri
1.1 Kristal Çərçivə və Kimyəvi Sabitlik
(Alüminium Nitrid Keramika Substratları)
Alüminium nitridi (AlN) altıbucaqlı vurtzit kristal quruluşlu geniş diapazonlu yarımkeçirici keramikadır., bərk kovalent qarşılıqlı təsirlər vasitəsilə bağlanmış yüngül alüminium və azot atomlarının fırlanan təbəqələrindən ibarətdir..
Bu davamlı atom qurğusu AlN-ni fenomenal istilik təhlükəsizliyi ilə artırır, memarlıq bütövlüyünü saxlamaq 2200 ° C inert mühitlərdə və şiddətli termal velosipeddə parçalanmaya qarşı müqavimət göstərir.
Alüminium oksidindən fərqli olaraq (İki O ÜÇ), AlN poladları və bir neçə cavab verən qazları əritmək üçün kimyəvi cəhətdən təsirsizdir, onu yarımkeçirici emal kameraları və yüksək temperaturlu qızdırıcılar kimi ağır atmosferlər üçün ideal hala gətirir.
Onun oksidləşməyə qarşı yüksək müqaviməti– havaya birbaşa məruz qaldıqda səth sahəsində yalnız nazik bir təhlükəsizlik Al ₂ O dörd qat inkişaf etdirir– toplu evlərin əhəmiyyətli dərəcədə deqradasiyası olmadan davamlı etibarlılığa zəmanət verir.
Bundan əlavə, AlN, müqaviməti aşan əla elektrik izolyasiyası göstərir 10 ¹⁴ Ω · sm və yuxarıda dielektrik möhkəmlik 30 kV/mm, yüksək gərginlikli tətbiqlər üçün vacibdir.
1.2 İstilik keçiriciliyi və elektron xüsusiyyətləri
Alüminium nitridin ən spesifik xüsusiyyətlərindən biri onun üstün istilik keçiriciliyidir, adətən fərqlənir 140 üçün 180 W/(m · K )kommersiya dərəcəli altlıqlar üçün– bitdi 5 alüminium oksidindən dəfələrlə yüksəkdir (≈ 30 W/(m · K)).
Bu səmərəlilik azot və alüminiumun atom kütləsinin aşağı olmasından irəli gəlir, güclü bağlanma və marjinal amil problemləri ilə inteqrasiya olunur, qəfəs vasitəsilə səmərəli fonon nəqlinə imkan verir.
Buna baxmayaraq, oksigen çirkləri xüsusilə zərərlidir; miqdarları da izləyir (yuxarıda 100 ppm) azot sahələri üçün əvəz, yüngül alüminium açılışlar və yayılan fononların istehsalı, bununla da istilik keçiriciliyini kəskin şəkildə azaldır.
İdeal istilik yayılmasına nail olmaq üçün karbotermal azalma və ya birbaşa nitridasiya yolu ilə sintez edilən yüksək təmizlikdə AlN tozları lazımdır..
Elektrik izolyatoru olmasından asılı olmayaraq, AlN-nin piezoelektrik və piroelektrik xüsusiyyətləri onu hissetmə vahidləri və akustik dalğa alətlərində faydalı edir., onun geniş diapazonu isə (~ 6.2 eV) yüksək güclü və yüksək tezlikli elektron sistemlərdə proseduru davam etdirir.
2. Tikinti Prosedurları və İstehsal Çətinlikləri
( Alüminium Nitrid Keramika Substratları)
2.1 Toz sintezi və sinterləmə üsulları
Yüksək performanslı AlN substratlarının istehsalı ultra incələrin sintezi ilə başlayır, yüksək təmizlik toz, ümumiyyətlə Al ₂ O SIX kimi reaksiyalar vasitəsilə həyata keçirilir + 3C + N İKİ → 2AlN + 3CO (karbotermal azalma) və ya yüngül alüminium poladın düz nitridasiyası: 2Al + N İKİ → 2AlN.
Nəticədə yaranan toz çox diqqətlə sürtgəcdən keçirilməlidir və Y İKİ O BEŞ kimi sinterləmə köməyi ilə əlavə edilməlidir, CaO, və ya nadir planet oksidləri arasında olan temperaturlarda sıxlaşmanı təşviq etmək 1700 ° C və 1900 azot atmosferi altında ° C.
Bu inqrediyentlər taxıl sərhədində diffuziyanı gücləndirən qısamüddətli maye fazaları yaradır, tam sıxlaşmaya imkan verir (> 99% nəzəri qalınlıq) oksigen çirklənməsini azaltmaqla yanaşı.
Karbonla zəngin mühitlərdə sinterləmə sonrası yumşalma, intergranular oksidlərdən xilas olmaqla oksigen şəbəkəsinin tərkibini daha yaxşı minimuma endirə bilər., nəticədə pik istilik keçiriciliyini bərpa edir.
Nəzarət olunan taxıl ölçüsü ilə ardıcıl mikrostrukturun əldə edilməsi mexaniki möhkəmliyi tarazlaşdırmaq üçün çox vacibdir, istilik səmərəliliyi, və istehsal qabiliyyəti.
2.2 Substrat formalaşması və metalizasiyası
Sinterlənmiş zaman, AlN keramika elektron məhsul qablaşdırması üçün tələb olunan məhdud ölçülü dözümlülüklərə cavab vermək üçün dəqiq şəkildə üyüdülür və sıçrayır., tez-tez mikrometr səviyyəli monotonluğa qədər.
Delikli qazma, lazer kəsmə, və səth nümunəsi çoxqatlı planlara və çarpaz sxemlərə assimilyasiya etməyə imkan verir.
Substratın istehsalında mühüm addım metalizasiyadır– keçirici təbəqələrin tətbiqi (adətən volfram, molibden, və ya mis) qalın plyonkalı çap kimi proseslər vasitəsilə, nazik təbəqənin püskürməsi, və ya misin birbaşa bağlanması (DBC).
DBC üçün, mis alüminium folqa tənzimlənən bir mühitdə yüksək temperatur səviyyələrində AlN səthlərinə bağlanır, yüksək cari proqramlar üçün ideal olan güclü istifadəçi interfeysi yaratmaq.
Aktiv polad lehimləmə kimi müxtəlif texnikalar (İLƏ) yapışma və termal tükənmə müqavimətini artırmaq üçün titan tərkibli lehimlərdən istifadə edin, xüsusilə təkrar güc dövriyyəsi altında.
Düzgün interfasial dizayn əməliyyat qurğularında müəyyən dərəcədə azaldılmış istilik müqavimətini və yüksək mexaniki etibarlılığı təmin edir.
3. Elektron Avadanlıqda Performans Üstünlükləri
3.1 Elektrik Elektronikasında Termal İdarəetmə
AlN substratları IGBT kimi yüksək güclü yarımkeçirici alətlər tərəfindən yaradılan istiliyi idarə edir, MOSFET-lər, və elektrik avtomobillərində istifadə olunan RF gücləndiriciləri, bərpa olunan resurs çeviriciləri, və telekommunikasiya çərçivəsi.
Etibarlı istilik çıxarılması yerli qaynar nöqtələrdən qaçınır, termal narahatlığı minimuma endirir, və elektromiqrasiya və delaminasiya təhlükələrini azaltmaqla alətin ömrünü uzadır.
Adi Al ₂ O ₃ substratlarla müqayisədə, AlN yüksək istilik keçiriciliyinə görə daha kiçik paket ölçülərini və daha yüksək güc qalınlığını mümkün edir, tərtibatçılara bütövlüyü pozmadan performans sərhədlərini sıxmağa imkan verir.
LED işıqlandırma və lazer diodlarında, qovşağın temperaturu effektivliyə və kölgə sabitliyinə birbaşa təsir etdiyi yerdə, AlN substratları luminescent nəticəni və funksional ömrünü əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır.
Onun istilik artım əmsalı (CTE ≈ 4.5 ppm/K) əlavə olaraq silikonla sıx uyğunlaşır (3.5– 4 ppm/K) və qalium nitridi (GaN, ~ 5.6 ppm/K), termal velosiped sürmə zamanı termo-mexaniki gərginliyin azaldılması.
3.2 Elektrik və Mexanik Etibarlılıq
Keçmiş istilik performansı, AlN aşağı dielektrik itkisindən istifadə edir (tan δ < 0.0005) and steady permittivity (εᵣ ≈ 8.9) throughout a broad regularity variety, making it perfect for high-frequency microwave and millimeter-wave circuits.
Hermetik təbiəti rütubətin daxil olmasına qarşı qoruyur, nəmli şəraitdə pisləşmə risklərini aradan qaldırır– üzvi substratlar üzərində mühüm üstünlükdür.
Mexanik olaraq, AlN yüksək əyilmə möhkəmliyinə malikdir (300– 400 MPa) və möhkəmlik (HV ≈ 1200), rəftar zamanı möhkəmliyə əmin olmaq, montaj, və sahə proseduru.
Bu xüsusiyyətlər birlikdə sistemin bütövlüyünü yaxşılaşdırmağa kömək edir, uğursuzluq nisbətlərini aşağı saldı, və kritik tətbiqlərdə daha aşağı ümumi sahiblik dəyəri.
4. Tətbiqlər və Gələcək Texnoloji Sərhədlər
4.1 Sənaye, Avtomobil, və Mühafizə Sistemləri
AlN keramika substratları hazırda kommersiya mühərrikləri üçün qabaqcıl güc modullarında şərtidir, külək və günəş çeviriciləri, və elektrik və hibrid avtomobillərdə akkumulyator batareyalarının doldurulması.
Aerokosmik və müdafiə sahəsində, radar sistemlərini təmin edirlər, rəqəmsal müharibə cihazları, və peyk qarşılıqlı əlaqəsi, ifrat problemlər altında performansın müzakirə olunmadığı hallarda.
Klinik görüntüləmə avadanlığı, rentgen generatorları və MRT sistemlərindən ibarətdir, AlN-nin radiasiya müqavimətindən və siqnal bütövlüyündən də qazanır.
Nəqliyyat və enerji sahələrində elektrikləşdirmə dəbləri sürətləndikcə, AlN substratlarına tələbat artmaqda davam edir, kompaktlıq ehtiyacından irəli gəlir, səmərəli, və nüfuzlu güc elektron cihazları.
4.2 Yaranan birləşmə və davamlı inkişaf
Gələcək yeniliklər AlN-ni üçölçülü məhsul qablaşdırma arxitekturasına inteqrasiya üzərində cəmləşdirir, kök salmış passiv elementlər, və Si inteqrasiya edən heterojen kombinasiya sistemləri, SiC, və GaN qadcetləri.
Nanostrukturlu AlN filmləri və monokristal substratlar üzrə tədqiqatlar istilik keçiriciliyini akademik hədlərə doğru daha çox artırmaq məqsədi daşıyır. (> 300 W/(m · K)) yeni nəsil kvant və optoelektron cihazları üçün.
Ölçəklənən toz sintezi vasitəsilə istehsal xərclərini azaltmaq üçün səylər, mürəkkəb keramika çərçivələrin əlavə istehsalı, və hurda AlN-nin təkrar emalı davamlılığı artırmaq üçün sürət qazanır.
Bundan əlavə, sonlu elementlərin analizindən istifadə edərək modelləşdirmə cihazları (FEA) və süni intellekt müəyyən istilik və elektrik yükləri üçün substratın planını yaxşılaşdırmaq üçün istifadə olunur..
Yekun olaraq, yüngül alüminium nitrid keramika substratları müasir elektron cihazlarda təməl daşı yeniliyi təmsil edir, elektrik izolyasiyası və üstün istilik ötürülməsi arasındakı boşluğu aydın şəkildə əlaqələndirir.
Yüksək effektivliyə imkan verməkdə onların rolu, yüksək etibarlı enerji sistemləri rəqəmsal və güc innovasiyalarının təkrarlanan təkamülündə onların taktiki əhəmiyyətini vurğulayır..
5. Təchizatçı
Advanced Ceramics oktyabr ayında təsis edilmişdir 17, 2012, tədqiqat və inkişafa sadiq yüksək texnologiyalı bir müəssisədir, istehsal, emal, keramika nisbi material və məmulatlarının satışı və texniki xidmətləri. Məhsullarımıza Bor Karbid Keramika Məhsulları daxildir, lakin bunlarla məhdudlaşmır, Bor Nitridi Keramika Məhsulları, Silikon karbid keramika məhsulları, Silikon Nitrid Keramika Məhsulları, Sirkonium dioksid keramika məhsulları, və s. Əgər maraqlanırsınızsa, zəhmət olmasa bizimlə əlaqə saxlayın.
Teqlər: Alüminium Nitrid Keramika Substratları, alüminium nitrid keramika, alüminium nitridi
Bütün məqalələr və şəkillər internetdəndir. Müəllif hüququ ilə bağlı hər hansı problem varsa, silmək üçün vaxtında bizimlə əlaqə saxlayın.
Bizi sorğulayın