1. Saiensi ni ka e buli kei na iyau ni ituvatuva
1.1 Na ituvatuva ni karisitala kei na tudei ni kemikali
(Naitiradi ni aluminiumi seramika)
Nitaraiti ni aluminiumi (AlN) e dua na seramiki raraba ni bandgap kei na dua na ituvatuva ni karisitala ni wurtzite, e lewena na veitiki ni aluminiumi mamada kei na atomi ni nitrogen e vauci ena veimaliwai kaukauwa.
Na ituvatuva ni atomi tudei oqo e vakatorocaketaka na AlN kei na veitaqomaki ni katakata vakasakiti, maroroya na dina ni taravale me yacova na 2200 ° C ena vanua sega ni cakacaka ka vorata na kena vakacacani ena ruku ni basikeli katakata kaukauwa.
E sega ni vaka na alumina (Al rua O TOLU), AlN e kemikali inert me thaw sitila kei na vica na kasi sauma ., cakava me vinaka sara me baleta na draki kaukauwa me vaka na rumu ni cakacaka ni semiconductor kei na ivakarau ni katakata cecere.
Na kena kaukauwa cecere ki na oxidation .– vakatorocaketaka ga e dua na taqomaki slim Al 2 O va na itutu ena vanua ni dela ni vakaraitaki vakadodonu ki na cagi– vakadeitaka na nuitaki tudei ka sega ni vakacacani vakalevu na veivale lelevu.
Kena ikuri, AlN e vakaraitaka na veivakabulabulataki ni livaliva uasivi kei na dua na veivakacacani e sivia na 10 Ω · cm y una dureza dieléctrica arriba 30 kV/mm, bibi me baleta na kerekere cecere-voliti.
1.2 Na veivakayarayarataki ni katakata kei na veika vakalivaliva
E dua vei ira na ivakatakilakila vakatabakidua duadua ni aluminiumi nitride sa ikoya na kena cecere na kena vakayagataki na katakata ., dau duidui mai na 140 me 180 W/(m · K )me baleta na veitiki ni kalasi vakabisinisi– Sa cava 5 gauna cecere cake mai na kena e alumina . (≈ 30 W/(m · K)).
Na maqosa oqo e vu mai na lailai ni atomi ni nitrogen kei na aluminiumi ., Vakaduavatataki vata kei na veiwekani kaukauwa kei na leqa ni veika lalai, ka vakatara na veilakoyaki vinaka ni phonon ena cakacaka ni lati.
Ia,, na dukadukali ni oxygen e dau veivakaleqai vakalevu; vakasaqara talega na levu (e cake 100 ppm) veisosomitaki ni vanua ni nitrogen, bulia na dolavi ni aluminium mamada ka vakatetea na phonons, vakalailaitaka kina vakalevu na veivakayarayarataki ni katakata.
Na pauta cecere ni AlN savasava e vakarautaki ena kena vakalailaitaki na carbothermal se nitridation vakadodonu e gadrevi me rawati kina na vakacacani ni katakata vinaka duadua.
Se cava ga na kena e dua na insulator ni livaliva ., Na iyaya ni livaliva kei na livaliva ni AlN e vakavuna me yaga ena iuniti ni vakasama kei na iyaya ni cakacaka ni galu ni rorogo, ni kena rabailevu na kena isema (~ 6.2 eV) Sustains ivakarau ena kaukauwa cecere kei na ivakarau vakalivaliva cecere.
2. Na iwalewale ni tara kei na dredre ni kena buli
( Naitiradi ni aluminiumi seramika)
2.1 Na pauta ni veivakaduiduitaki kei na iwalewale ni sintering
Na kena buli na substratums cecere ni AlN e tekivu ena kena vakasoqoni vata na ultra-vinaka, pauta savasava cecere, raraba vakayacori ena veivakacacani me vaka na Al 2 O ONOMA . + 3C + N RUA → 2AlN + 3CO (vakalailaitaki ni katakata) se nitridación dodonu ni bibi mamada aluminium sitila .: 2Al + N RUA → 2AlN.
Na pauta e rawati e dodonu me vakavinakataki sara vakavinaka ka doped ena veivuke ni sintering me vaka na Y RUA O LIMA ., CaO, se na oxides ni vuravura raraba me vakatorocaketaka na kena vakalevutaki ena ivakarau ni katakata ena maliwa ni 1700 ° C kei na . 1900 ° C ena ruku ni draki ni nitrogen.
Na veika oqo e bulia na veitiki ni wai lekaleka ka vakatorocaketaka na iyalayala ni sorenikau diffusion ., rawa kina na kena vakalevutaki taucoko (> 99% mavoa ni vakasama) ni vakalailaitaka na vakadukadukalitaki ni oxygen.
Na vakasaqa ni oti na kena vakasavasavataki ena vanua vutuniyau ena kaboni e rawa ni vakalailaitaka vinaka cake na itukutuku ni okisijeni ena kena kau laivi na oxides ni intergranular, vakakina na kena vakabulabulataki na cecere ni katakata.
Na kena rawati na microstructure tudei kei na ivakarau ni sorenikau e lewai vinaka e bibi me vakatautauvatataki kina na kaukauwa vakamisini, kaukauwa ni katakata, kei na rawa ni buli.
2.2 Na kena buli kei na kena vakalivalivataki
Ni sa vakawaicalataki, Na ceramics ni AlN e dodonu-qele ka splashed me sotava na vakaiyalayala ni veivakadonui e gadrevi me baleta na iyaya vakalivaliva ni iyaya, vakawasoma ki na ivakatagedegede ni maikromita.
Boring ena qara, corte láser, kei na ivakarau ni dela ni vanua e rawa kina me baleta na kena vakayagataki ki na ituvatuva ni veimataqali kei na veitarataravi ni veitarataravi.
E dua na ikalawa bibi ena kena buli na substrate na kena vakayagataki na kaukamea .– na kena vakayagataki na veitiki ni veitaratara (vakalevu na tungsten, molibideni, se kopa .) ena sala ni iwalewale me vaka na tabaki ni iyaloyalo mavoa, manifinifi na iyaloyalo, se na veiwekani vakadodonu ni kopa . (DBC).
Me baleta na DBC, kopa aluminiumi foils era vauci ki na AlN na dela ni ivakatagedegede ni katakata laveta cake ena dua na vanua vakalawataki ., bulia e dua na kaukauwa ni vakayagataki ni veitaratara vinaka duadua me baleta na kerekere cecere-ena gauna oqo.
Na iwalewale duidui me vaka na brazing ni sitila gugumatua (KEI) vakayagataka na titanium-e tiko kina na solders me vakalevutaka na kabita kei na katakata ni oca, vakabibi ena ruku ni kaukauwa ni basikeli vakawasoma.
Na ituvatuva dodonu ni interfacial e cakava eso na vakalailaitaki ni veivakacacani ni katakata kei na cecere ni vakararavi vakamisini ena iyaya ni cakacaka ..
3. Na cakacaka vinaka ena iyaya vakalivaliva .
3.1 Veiliutaki ni katakata ena kaukauwa vakalivaliva
AlN substratums turaga ni kena qaravi na katakata e buli mai na iyaya ni cakacaka cecere-kaukauwa me vaka na IGBTs, MOSFET, kei na RF vakalevutaki vakayagataki ena motoka vakalivaliva ., veisautaki ni ivurevure vakavoutaki, kei na ituvatuva ni veitaratara.
Na vakasukasuka ni katakata nuitaki e vakatabuya na hotspots ni vanua, vakalailaitaka na lomaocaoca ni katakata, ka vakabalavutaka na bula ni iyaya ni cakacaka ena kena vakalailaitaki na veivakarerei ni veivakacacani kei na veivakacacani.
Vakatauvatani ki na ivakarau tudei ni Al 2 O 3, AlN e rawa kina me baleta na levu ni isoqoni lalai kei na kaukauwa cecere ena vuku ni kena conductivity ni katakata ni premium ., vakatara na dauvakatorocaketaka me tabaka na iyalayala ni cakacaka ka sega ni vakacacana na yalodina.
Ena rarama ni LED kei na diodes laser, na vanua e veisautaka vakadodonu kina na katakata ni veicurumaki na kena yaga kei na tudei ni yaloyalo, Na veitiki ni AlN e vakavinakataka sara vakalevu na vua ni luminescent kei na bula ni cakacaka.
Na kena coefficient ni tubu ni katakata . (CTE ≈ 4.5 ppm/K) ikuri ni veivolekati sara kei na kena ni silikoni (3.5– 4 ppm/K) kei na nitaraiti ni kaliumi . (GaN, ~ 5.6 ppm/K), vakalailaitaka na thermo-misini ni veilecayaki ena gauna ni basikeli katakata.
3.2 Nuitaki ni livaliva kei na misini
Na cakacaka ni katakata sa oti, AlN vakayagataka na lusi ni dielectric lailai (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.
Na kena ituvaki hermetic e taqomaki mai na kena curu mai na suasua, kauta laivi na ririko ni vakacaca ena vanua suasua– e dua na yaga bibi mai na veika bulabula.
Vakamisini, AlN e taukena na kaukauwa cecere ni veisau (300– 400 MPa) kei na kaukauwa (HV ≈ 1200), vakadeitaka na kaukauwa ena gauna taucoko ni kena qaravi, isoqoni, kei na ivakarau ni vanua.
Na itovo oqo era veivuke vata ena kena vakavinakataki na yalodina ni ivakarau ., vakalailaitaka na iwiliwili ni sega ni rawata, kei na lailai na isau taucoko ni taukena ena veiqaravi bibi ni kaulotu ..
4. Na ivolakerekere kei na iyalayala ni tekinolaji ni veisiga ni mataka
4.1 Cakacaka, Motoka, kei na ivakarau ni veitaqomaki .
AlN seramika substrates sa vakayagataki tiko ena gauna oqo ena modules ni kaukauwa toso ki liu me baleta na draiva ni moto vakabisinisi ., veisautaki ni cagi kei na matanisiga, kei na vakacuru ilavo ni batiri ena motoka livaliva kei na hybrid.
Ena waqavuka kei na veitaqomaki, era tokona na ivakarau ni radar, iyaya ni ivalu digitaki, kei na veimaliwai ni setilaiti, ena vanua e sega ni veitalanoataki kina na cakacaka ena ruku ni leqa bibi.
Na iyaya ni iyaloyalo ni valenibula, e tiko kina na jenereta ni X-ray kei na ivakarau ni MRI, rawata talega mai na AlN ni veivakacacani kei na sikinala ni dina ..
Me vaka ni totolo cake na fads ni livaliva ena loma taucoko ni veivakau kei na vanua ni kaukauwa, Na gagadre me baleta na veitiki ni AlN e tomana tikoga na tubu, vakauqeti ena kena gadrevi na veidinadinati ., maqosa, kei na iyaya vakalivaliva kaukauwa kilai levu ..
4.2 Tucake mai na veivakaduavatataki kei na veivakatorocaketaki tudei
Na veivakavoui ni veisiga ni mataka e vakanamata ki na kena vakacurumi na dodonu ni AlN ki na tolu na ivakarau ni droini ni iyaya, veika e sega ni cakacaka, kei na ivakarau ni veivakaduavatataki duidui e vakaduavatataka na Si ., SiC, kei na iyaya ni GaN.
Na vakadidike ki na iyaloyalo ni AlN nanostructured kei na substratums ni dua ga na karisitala e kena inaki me vakalevutaki vakalevu cake na veivakayarayarataki ni katakata ki na iyalayala ni vuli (> 300 W/(m · K)) me baleta na itabatamata ka tarava ni quantum kei na iyaya vakalivaliva.
Sasaga me vakalailaitaki na isau ni buli iyaya ena kena vakayagataki na pauta ni synthesis, buli ni ikuri ni ituvatuva seramiki vereverea, kei na vakayagataki tale ni AlN sa rawata tiko na totolo me vakatorocaketaka na tudei.
Kena ikuri, iyaya ni vakatautauvatataki ena kena vakayagataki na vakadidike ni veika vakaiyalayala (FEA) kei na vuku vakatamata era sa vakayagataki tiko me vakatorocaketaki kina na ituvatuva ni substrate me baleta eso na icolacola ni katakata kei na livaliva ..
Me kena itinitini ., mamada na aluminiumi nitride substrates seramika matataka e dua na vatu ni tutu vou ena iyaya vakalivaliva ni gauna oqo, vakaduiduitaka na vanua lasu ena maliwa ni insulation vakalivaliva kei na taranisimisani ni katakata vakasakiti.
Na nodra itavi ena kena vakatarai na cecere-cakacaka ., na ivakarau ni kaukauwa cecere-nuitaki e vakabibitaka na nodra yaga vakailawaki ena kena dau yaco tale na veisau ni digitaki kei na kaukauwa ni veivakavoui ..
5. Dausoli iyaya
Na Ceramics ni toso ki liu e tauyavutaki ena Okotova 1999. 17, 2012, e dua na kabani cecere ni tekinolaji e vakaitavi ena vakadidike kei na veivakatorocaketaki ., ivoli, cakacakataki, volivolitaki kei na veiqaravi vakatekinoloji ni ceramic veiwekani kei na iyaya. Na noda ivoli e oka kina ia e sega ni yalani ki na Boron Carbide ivoli ceramic ., Na ivoli ni seramika ni boroni, Silikoni Carbide iyaya ni seramika, Silikoni nitraidi iyaya ni seramika, Zirkoniumi daiokisaiti iyaya ni seramika, kei na so tale. Kevaka o ni taleitaka ., Kerekere mo ni veitaratara kei keda.
Tagi: Naitiradi ni aluminiumi seramika, seramika ni nitraida ni aluminium, naiturata ni aluminiumi
Na itukutuku kece kei na iyaloyalo e tiko ena Initaneti .. Kevaka e tiko eso na leqa ni dodonu ni taukeni ., yalovinaka veitaratara kei keda ena gauna me bokoci ..
Vakatarogi keitou