Алюминий нитридинин керамикасына киришүү
Жеңил салмактагы алюминий нитриди (АлН) өзүнүн мыкты жылуулук өткөрүмдүүлүгү үчүн кеңири таанылган жогорку натыйжалуу керамикалык продукт болуп саналат., электр изоляциясы, жана жогорку температурада механикалык коопсуздук. алты бурчтуу wurtzite кристалл түзүлүшү менен, AlN аны электрондук түзмөктөрдө колдонуу үчүн эң сонун субстрат продуктуларынын бири кылган касиеттердин айкын айкалышын көрсөтөт., оптоэлектроника, күч компоненттери, жана жогорку температуралуу чөйрөлөр. Алюминий оксиди жана бериллий оксиди сыяктуу типтүү керамикалык субстраттарга премиум тандоо катары өзгөчө диэлектрдик туруктуулук орнотууларын сактап, жылуулукту эффективдүү таркатууга жөндөмдүүлүгү.. Бул жазуу алюминий нитрид керамикасынын негизги атрибуттарын изилдейт, өндүрүш стратегияларын карайт, жана өнүккөн технологиялык домендерде анын маанилүү функцияларын баса белгилейт.
(Алюминий нитриди керамика)
Crystal Framework жана негизги өзгөчөлүк
Жеңил салмактагы алюминий нитридинин субстрат материалы катары иштеши анын кристаллдык негизи жана тубаса физикалык имараттары менен шартталган.. AlN алмашып турган алюминий жана азот атомдорунан турган вуртцит тибиндеги торду алат., анын жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүгүнө өбөлгө түзөт– адатта ашып кетет 180 W/(м · К), кээ бир жогорку тазалыктагы үлгүлөрү аткарылган 320 W/(м · К). Бул баалуулук керамикалык буюмдардын кеңири колдонулуучу башка түрлөрүнөн кыйла жогору, анын ичинде глинозем (~ 24 W/(м · К) )жана кремний карбиди (~ 90 W/(м · К)).
Мындан тышкары, анын жылуулук аткаруу, AlN айланасында кенен тилкеге ээ 6.2 eV, натыйжада үйлөрдү ысыкта да мыкты электрдик жылуулоо. Бул кошумча төмөнкү жылуулук өнүгүүсүн көрсөтөт (CTE ≈ 4.5 × 10 ⁻⁶/ К), кремний менен галлий арсенидине кылдат дал келет, жарым өткөргүч гаджет продуктуларын таңгактоо үчүн оптималдуу костюм кылуу. Мындан тышкары, AlN жогорку химиялык инерттүүлүгүн жана эриген металлдарга туруктуулугун көрсөтөт, катаал чөйрөгө ылайыктуулугун жогорулатуу. Бул аралаш өзгөчөлүктөр AlNди жогорку кубаттуулуктагы санариптик субстраттар жана жылуулук менен иштетилген системалар үчүн алдыңкы келечек катары белгилейт..
Өндүрүү жана агломерациялоо технологиялары
Жогорку сапаттагы жеңил алюминий нитриддүү фарфорлорду жасоо үчүн минималдуу булгоочу заттар менен коюу микроструктураларды алуу үчүн так порошок синтезин жана агломерациялоо ыкмаларын талап кылат.. Анткени анын коваленттик байланыш мүнөзү, AlN стандарттуу басымсыз агломерациялоо аркылуу тез кысуу эмес. Ошондуктан, иттрий оксиди сыяктуу агломерациялоочу каражаттар (Y ЭКИНЧИ АЛТЫ), кальций оксиди (CaO), же сейрек кездешүүчү планетанын аспектилери суюк фазалык агломерацияны илгерилетүү жана дан чектеринин диффузиясын жакшыртуу үчүн көбүнчө кошулат..
Өндүрүш процесси, адатта, AlN порошокторун өндүрүү үчүн азот чөйрөсүндө алюминий оксидин карботермикалык калыбына келтирүү менен башталат.. Бул порошоктор андан кийин майдаланат, лента куюу же инъекциялык калыптоо сыяктуу ыкмалар аркылуу түзүлөт, жана ортосундагы температурада агломерацияланат 1700 ° C жана 1900 ° C азотко бай чөйрөдө. Жылуу басуу же плазманын агломерациясын стимулдоо (SPS) көзөнөктүүлүгүн азайтуу жана дандын жайгашуусуна көмөктөшүү аркылуу тыгыздыкты жана жылуулук өткөрүмдүүлүктү дагы жогорулата алат. Термикалык башкаруунун ыңгайлаштырылган мүмкүнчүлүктөрү менен татаал формадагы AlN элементтерин өндүрүү үчүн кошумчаларды өндүрүүнүн өркүндөтүлгөн ыкмалары да изилденип жатат..
Электрондук продуктыларды таңгактоодо жана кубаттуулук модулдарында колдонуу
Жеңил салмактагы алюминий нитриди керамикасынын эң көрүнүктүү колдонулуштарынын бири бул электрондук таңгакта, өзгөчө изоляцияланган шлюз биполярдык транзисторлор сыяктуу жогорку кубаттуу куралдар үчүн (IGBTs), лазердик диоддор, жана супержогорку жыштык (RF) күчөткүчтөр. Заманбап электрондук түзүлүштөрдүн кубаттуулугу жогорулаган сайын, натыйжалуу жылуулук таркатылышы ишенимдүүлүгүн жана узак өмүрдү камсыз кылуу үчүн маанилүү болуп калат. AlN субстраттары мыкты электр изоляциясы менен жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүктү камтыган оптималдуу чечимди сунуштайт., кыска чынжырларды жана жылуулук качуу шарттарын алдын алуу.
Мындан тышкары, AlN негизинде түз чапталган жез (DBC) жана энергетикалык металл эритилген (МЕНЕН) субстраттар бара-бара электрдик унаалар үчүн күч модулунун стилдеринде колдонулат, кайра жаралуучу ресурстарды инверторлор, жана өнөр жайлык электр кыймылдаткычтары. Кадимки глинозем же кремний нитридинин субстраттарынан айырмаланат, AlN жылуулукту тезирээк өткөрүүнү жана кремний чиптин жылуулук кеңейүү коэффициенттери менен алда канча жакшыраак шайкеш келүүнү камсыз кылат., Ошентип, механикалык чыңалууну азайтуу жана жалпы системанын иштешин жогорулатуу. Учурдагы изилдөөлөр AlN беттик аймактарында биригүүчү туруктуулукту жана металлдаштыруу ыкмаларын жогорулатууга, анын колдонулуш көлөмүн кеңейтүүгө багытталган..
Оптоэлектрондук жана Жогорку Температуралык Гаджетте колдонуу
Электрондук продуктунун таңгагынан тышкары, алюминий нитридинин фарфорлору ультра кызгылт нурларга ачыктыгынан улам оптоэлектрондук жана жогорку температурадагы колдонмолордо маанилүү милдетти ойнойт. (UV) радиациялык жана жылуулук коопсуздугу. AlN көбүнчө терең UV жарык берүүчү диоддор үчүн субстрат катары колдонулат (Светодиоддор) жана лазердик диоддор, өзгөчө санитарияны талап кылган колдонмолордо, сезүү, жана оптикалык байланыш. Анын кең диапазону жана UV диапазонундагы аз жутуу коэффициенти аны жеңил салмактагы алюминий галлий нитридин кармап туруу үчүн ылайыктуу талапкер кылат. (Алган)-гетероструктураларга негизделген.
Кошумча, AlN нын кубаттуулугу ашкан температура деңгээлинде так иштеши үчүн 1000 ° C аны сенсорлордо колдонууга ылайыктуу кылат, термоэлектрдик генераторлор, жана экстремалдык термикалык лотторго дуушар болгон элементтер. Аэрокосмостук жана коргонуу рынокторунда, AlN негизиндеги сезгич бирдик пландары реактивдүү кыймылдаткычтарды көзөмөлдөө системаларында жана жогорку температураны башкаруу түзүлүштөрүндө колдонулат, бул жерде кадимки өнүмдөр иштебей калат.. Жука пленкалуу катмарлардагы жана эпитаксиалдык өсүү стратегияларындагы үзгүлтүксүз инновациялар кийинки муундагы оптоэлектрондук жана жогорку температурадагы интеграцияланган системаларда AlN мүмкүнчүлүгүн кеңейтүүдө..
( Алюминий нитриди керамика)
Экологиялык туруктуулук жана узак мөөнөттүү бүтүндүк
Субстраттык материалдын ар кандай түрү үчүн негизги нерсе, анын эксплуатациялык стрессте туруктуу бүтүндүгү болуп саналат. Жеңил салмактагы алюминий нитриди көптөгөн башка керамикадан айырмаланып, экологиялык коопсуздукту көрсөтөт. Ал кислоталардын начарлашына жогорку иммунитетке ээ, щелочтор, жана эритилген болот, агрессивдүү химиялык шарттарда катуулугун камсыз кылуу. Бирок, AlN жогорку температурада нымдуулукка дуушар болгондо гидролизге жакын болот, анын бетин начарлатып, жылуулук көрсөткүчтөрүн төмөндөтүшү мүмкүн.
Бул маселени жумшартуу үчүн, кремний нитриди сыяктуу коопсуздук жасалгалары (Si ₃ N ₄), жеңил алюминий оксиди, же полимердик негизделген капсулациялык катмарлар көбүнчө нымга туруктуулукту жакшыртуу үчүн коюлат. Мындан тышкары, гаджетти орнотууда, AlN субстраттарынын чынчылдыгын алардын кызмат кылуу мөөнөтү боюнча сактоо үчүн камтыган жана продуктуну таңгактоо ыкмалары колдонулат.. Экологиялык саясат бир топ катаал болуп баратат, AlN уулуу эмес табияты кошумча бериллий оксиди үчүн артыкчылыктуу альтернатива катары жайгаштырат, кайра иштетүү жана утилдештирүү учурунда ден соолук коркунучун жаратат.
Өкүм
Жеңил салмактагы алюминий нитриддүү керамика жогорку өндүрүмдүүлүктөгү электрондук жана оптоэлектрондук системаларда эффективдүү жылуулук башкаруу жана электрдик изоляция үчүн кеңейтилген муктаждыктарды чечүү үчүн өзгөчө ылайыктуу инновациялык продуктулардын классын билдирет.. Алардын эң сонун жылуулук өткөрүмдүүлүгү, химиялык коопсуздук, жана жарым өткөргүч технологиялар менен шайкештиги аларды ар кандай колдонуу үчүн эң ылайыктуу субстрат материалдарынын бирине айлантат– унаанын кубаттуулук модулдарынан терең UV LED жана жогорку температура сенсорлоруна чейин. Өндүрүш инновациялары алдыга жылган сайын жана жеткиликтүү өндүрүш ыкмалары өсүүдө, AlN субстраттарынын күчөшү бир кыйла жогорулайт деп күтүлүүдө, кийинки муундагы санариптик жана фотоникалык түзмөктөрдө инновацияларды жайылтуу.
Сатуучу
Advanced Ceramics октябрда негизделген 17, 2012, изилдөө жана өнүктүрүү үчүн жасалган жогорку технологиялуу ишкана болуп саналат, өндүрүш, иштетүү, керамикалык салыштырмалуу материалдарды жана буюмдарды сатуу жана техникалык тейлөө. Биздин өнүмдөрдү камтыйт, бирок алар менен эле чектелбестен, бор карбиди керамикалык буюмдар, Бор нитриди керамикалык буюмдар, Кремний карбид керамикалык буюмдар, Кремний нитриди керамикалык буюмдар, Цирконий диоксиди керамикалык буюмдар, жана башкалар. Кызык болсоңуз, сураныч биз менен байланышуудан тартынба.([email protected])
Тегдер: алюминий нитриди керамика, алюминий нитриди, aln алюминий нитриди керамика
Бардык макалалар жана сүрөттөр Интернеттен алынган. Эгерде кандайдыр бир автордук укук маселеси бар болсо, жок кылуу үчүн убагында биз менен байланышыңыз.
Бизден сура