1. Sayniska Alaabta iyo Guryaha Dhismaha
1.1 Qaabka Crystal iyo Dejinta Kiimikada
(Aluminium Nitride Substrates dhoobada)
Aluminium nitride (AlN) waa dhoobo-koontaroolo ballaadhan oo ballaadhan oo leh qaab dhismeed wurtzite ah oo saddex geesood ah, oo ka kooban lakabyo wareeg ah oo aluminium ah oo khafiif ah iyo atamka nitrogen oo ku xidhan is-dhexgalka adag ee covalent.
Qalabkan atomiga ah ee waara waxa uu AlN ku wanaajiyaa ilaalinta kulaylka ee cajiibka ah, ilaalinta sharafta dhismaha ilaa 2200 ° C ee jawiga aan firfircoonayn iyo iska caabinta burburka hoostiisa baaskiilka kuleylka daran.
Si ka duwan aluminium (Al laba O SADDEX), AlN kiimikaad ahaan waa aan firfircoonayn si ay u dhalaaliso birta iyo dhowr gaas oo jawaaba, taasoo ka dhigaysa mid ku habboon jawiga daran sida qolalka farsamaynta semiconductor iyo kuleyliyeyaasha heerkulka sare.
Iska caabbinta sare ee oksaydhka– samaynta badbaado caato ah Al ₂ O afar lakab oo ah aagga dusha marka ay si toos ah hawada u soo gaadho– waxay dammaanad qaadaysaa isku-tiirsanaan waarta iyada oo aan la dumin guryaha tirada badan.
Intaa waxaa dheer, AlN waxa ay muujisaa dahaar koronto oo heersare ah oo leh iska caabin xad dhaaf ah 10 ¹⁴ Ω · cm iyo adkaanta koronto ee sare 30 kV/mm, muhiim u ah codsiyada korantada sare.
1.2 Habdhaqanka Kulaylka iyo Astaamaha Elektarooniga ah
Mid ka mid ah sifada ugu cadcad ee nitride aluminium waa habdhaqankeeda kulaylka sare, sida caadiga ah ka duwan 140 ku 180 W/(m · K )loogu talagalay substratums-heer ganacsi– dhaaftay 5 jeer ka badan kan aluminium (≈ 30 W/(m · K)).
Waxtarkani wuxuu ka yimaadaa cufka atomiiga hooseeya ee nitrogen iyo aluminium, isku dhafan oo leh isku xirnaan xooggan iyo dhibaatooyinka qodobbada margin, Kaas oo u oggolaanaya gaadiidka taleefoonnada ah ee wax ku oolka leh ee loo maro shabaqlaha.
Si kastaba ha ahaatee, wasakhda ogsijiinta ayaa si gaar ah waxyeelo u geysta; sidoo kale raad raac tiro (sare 100 ppm) beddelka goobaha nitrogen, soo saarida furayaasha aluminiumka khafiifka ah iyo fidinta dhawaaqyada, taas oo si weyn u yaraynaysa dhaqdhaqaaqa kulaylka.
Budada AlN ee nadiifka ah ee lagu farsameeyay hoos u dhaca karbothermal ama nitridation toos ah ayaa lagama maarmaan u ah si loo gaaro diirimaad ku habboon.
Iyadoo aan loo eegin inaad tahay dahamiyayaal koronto, AlN's piezoelectric iyo pyroelectric guryaha ayaa ka dhigaya mid faa'iido u leh dareenka unugyada iyo qalabka hirarka dhawaaqa, halka ay bandgaab ballaadhan (~ 6.2 eV) waxay ku ilaalisaa nidaamka awood sare iyo nidaamyada elektarooniga ah ee soo noqnoqda.
2. Hababka Dhismaha iyo Dhibaatooyinka Wax soo saarka
( Aluminium Nitride Substrates dhoobada)
2.1 Falanqaynta Budada iyo Farsamooyinka Sintering
Soo saarista waxqabadka sare ee AlN substratums waxay ku bilaabataa isku-darka ultra-fine, budo nadiif ah oo sarreeya, guud ahaan lagu dhammeeyay falcelinta sida Al ₂ O SIX + 3C + N LAB → 2AlN + 3CO (dhimista karbothermal) ama nitridation toos ah oo ah birta aluminium ee miisaanka fudud: 2Al + N LAB → 2AlN.
Budada ka dhalata waa in si taxadar leh loo shiilaa oo lagu daraa caawimo qallafsan sida Y LAB O SHAN, CaO, ama oksaydhyada meeraha naadir ah si kor loogu qaado cufnaanta heerkulka u dhexeeya 1700 ° C iyo 1900 ° C oo hoos yimaada jawiga nitrogen.
Maaddooyinkani waxay abuuraan wejiyo dareere ah oo wakhti gaaban ah kuwaas oo kor u qaada faafinta xadka badarka, awood cufan dhamaystiran (> 99% dhumucda aragtida) iyadoo hoos u dhigaysa wasakhowga ogsijiinta.
Soo-jiidashada ka-dib-u-soo-baxa ee deegaannada hodanka ku ah kaarboonku waxay si fiican u yareeyn kartaa waxa ku jira shabakadda oksijiinta iyadoo laga takhaluso oksaydhyada intergranular, sidaas awgeed soo kabashada kulaylka ugu sarreeya.
Helitaanka qaab-dhismeed-yar oo joogto ah oo leh cabbir hadhuudh la kontoroolo ayaa muhiim u ah dheellitirka adkaanta farsamada, waxtarka kulaylka, iyo wax soo saar.
2.2 Samaynta Substratum iyo Metallization
Marka la koolkooliyo, AlN ceramics waa dhul sax ah oo la daadiyey si ay ula kulmaan dulqaadka cabbirka xaddidan ee looga baahan yahay baakadaha alaabta elektiroonigga ah, si joogto ah ilaa heer-mikromitir monotony.
Dhex-dalool caajis ah, goynta laysarka, iyo qaabka dusha sare waxa uu suurtogal ka dhigayaa in lagu milmo qorshayaasha lakabyada badan iyo wareegyada taranka.
Talaabada muhiimka ah ee soo saarista substrate-ka waa biraynta– codsiga lakabyada conductive (sida caadiga ah tungsten, molybdenum, ama maarta) iyadoo la adeegsanayo hababka sida daabacaadda filimada qaro weyn, tufaax-filim khafiif ah, ama isku xidhka tooska ah ee naxaasta (DBC).
ee DBC, Foils aluminium naxaas ah waxay ku xidhan yihiin sagxadaha AlN ee heerkulku sareeyo ee jawi nidaamsan, abuurista is-dhexgal isticmaale oo xooggan oo ku habboon codsiyada hadda jira.
Farsamo kala duwan sida brazing birta firfircoon (leh) Isticmaal alxanka ka kooban titanium si aad kor ugu qaaddo adhesion iyo caabbinta kulaylka, gaar ahaan marka la eego baaskiil koronto oo soo noqnoqda.
Naqshadaynta saxda ah ee wejiyada dhexdooda waxay ka dhigtaa iska caabin kulayl oo yaraatay iyo ku tiirsanaanta farsamada sare ee aaladaha hawlgalka.
3. Faa'iidooyinka Waxqabadka ee Qalabka Elektarooniga ah
3.1 Maamulka kulaylka ee korontada korontada
AlN substratums waxay si heer sare ah u maaraysay kulaylka ay abuureen aaladaha awood-sare ee semiconductor sida IGBTs, MOSFET-yada, iyo amplifiers RF loo isticmaalo baabuurta korantada, rogayaasha kheyraadka dib loo cusboonaysiin karo, iyo qaabka isgaarsiinta.
Soo saarista kulaylka la isku halayn karo waxay ka fogaataa meelaha kulul ee deegaanka, waxay yaraynaysaa welwelka kulaylka, waxayna kordhisaa cimriga qalabka iyadoo la yareynayo khatarta koronto-dhaliyaha iyo delamination.
Marka la barbar dhigo substrate-ka caadiga ah ee Al ₂ O₃, AlN waxa ay suurtogal ka dhigtaa cabbirrada xidhmo yar iyo dhumucda korantada sare sababtoo ah kuleylkeeda qiimaha leh, u ogolaanaya horumariyayaashu inay riixaan xuduudaha waxqabadka iyagoon wax u dhimayn daacadnimada.
Laydhka LED-yada iyo diodhka laysarka, halkaasoo heerkulka is-goysku si toos ah u saameeya waxtarka iyo xasilloonida hadhku, Substratums AlN waxay si weyn u wanaajiyaan natiijada iftiinka iyo rajada nolosha shaqeynta.
Isku-dheellitirkeeda koritaanka kulaylka (CTE ≈ 4.5 ppm/K) waxa kale oo si dhow u dhigma kan silikoon (3.5– 4 ppm/K) iyo gallium nitride (GAN, ~ 5.6 ppm/K), hoos u dhigista xiisadda thermo-farsamo xilliga baaskiilka kulaylka.
3.2 Isku halaynta Korantada iyo Makaanikada
Waxqabadka kulaylka ee hore, AlN waxay isticmaashaa khasaaro koronto yar (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.
Dabeecaddeeda hermetic waxay ka ilaalisaa qoyaanka soo galaya, ka saarida khataraha sii xumaanaya ee goobaha qoyan– faa'iido lagama maarmaan ah oo ka badan substrates organic.
Makaaniko ahaan, AlN waxay leedahay dabacsanaan sare (300– 400 MPa) iyo adkaanta (HV ≈ 1200), hubinta adkeysiga inta wax laga qabanayo, shirka, iyo nidaamka goobta.
Tilmaamahani waxay si wadajir ah gacan uga geystaan wanaajinta daacadnimada nidaamka, hoos u dhac ku yimid heerarka guuldarada, iyo hoos u dhaca wadarta qiimaha lahaanshaha ee codsiyada muhiimka ah ee howlgalka.
4. Codsiyada iyo Xuduudaha Farsamada Mustaqbalka
4.1 Warshadaha, Baabuur, iyo Nidaamyada Ilaalinta
Substrate-yada dhoobada AlN ayaa hadda ah kuwo caadi ah oo ku jira qaybo koronto oo horumarsan oo loogu talagalay wadista baabuurta ganacsiga, rogayaasha dabaysha iyo qoraxda, iyo xajiyeyaasha baytariyada dushooda ee baabuurta korantada iyo kuwa isku dhafan.
Hawada iyo difaaca, waxay xoojiyaan nidaamyada radar, qalabka dagaalka digital, iyo isdhexgalka dayax-gacmeedka, halkaas oo waxqabadka hoos yimaada dhibaatooyinka ba'an uu yahay mid aan laga gorgortami karin.
Qalabka sawir-qaadista, oo ka kooban raajo dhaliyaha iyo hababka MRI, sidoo kale waxay ka faa'iidaysataa iska caabbinta shucaaca AlN iyo daacadnimada calaamadaha.
Sida korontadu u sii xumaato waxay xawaareysaa dhammaan goobaha gaadiidka iyo tamarta, Baahida loo qabo substrate-ka AlN ayaa sii kordheysa, oo ay keentay baahida is haysta, hufan, iyo aaladaha elegtarooniga ah ee awooda sumcad leh.
4.2 Isku-dhafka Kaca iyo Horumarka Waara
Hal-abuurnimada mustaqbalka waxay xoogga saaraysaa ku-daridda AlN sax ahaan qaab-dhismeedka baakadaha saddex-geesoodka ah ee alaabta, canaasiirta dadban, iyo habab isku dhafan oo kala duwan oo isku dhafan Si, SiC, iyo qalabka GaN.
Cilmi baaris lagu sameeyay filimada AlN ee nano habaysan iyo hal-crystal substratums ayaa ujeedadoodu tahay in la kordhiyo dhaqdhaqaaqa kulaylka ee xadka tacliinta (> 300 W/(m · K)) loogu talagalay quantum-ka soo socda iyo aaladaha optoelectronic.
Dadaallada lagu dhimayo kharashyada wax-soo-saarka iyada oo loo marayo isku-darka budada la qiyaasi karo, wax soo saarka wax lagu daro ee qaababka dhoobada adag, iyo dib-u-warshadaynta qashinka AlN waxay helayaan dardar si ay kor ugu qaadaan waaritaanka.
Intaa waxaa dheer, qaabaynta aaladaha iyadoo la adeegsanayo falanqaynta curiyaha xaddidan (FEA) iyo sirdoonka macmal ah ayaa loo isticmaalaa si kor loogu qaado qaabaynta substrate ee culaysyada kulaylka iyo korontada qaarkood.
Gabagabadii, Miisaan fudud aluminium nitride substrates dhoobada waxay ka dhigan tahay hal-abuurnimada aasaaska u ah aaladaha elektiroonigga ah ee casriga ah, si cad u xidhidhiyaha bannaan ee u dhexeeya dahaarka korantada iyo gudbinta kulaylka ee aad u wanaagsan.
Doorkooda ogolaanshaha hufnaanta sare, Nidaamyada awoodda isku halaynta sare waxay xoogga saartaa qiimaha taatikada ee horumarka soo noqnoqda ee dhijitaalka ah iyo hal-abuurka tamarta.
5. Alaab-qeybiye
Ceramics Advanced la aasaasay Oktoobar 17, 2012, waa shirkad tignoolajiyada sare leh oo ka go'an cilmi-baarista iyo horumarinta, wax soo saarka, farsamaynta, iibinta iyo adeegyada farsamada ee alaabta iyo qaraabada dhoobada. Alaabadayada waxaa ku jira laakiin aan ku xaddidnayn Alaabta dhoobada ah ee Boron Carbide, Alaabta dhoobada ee boron Nitride, Alaabta dhoobada ee Silicon Carbide, Alaabta dhoobada ee Silicon Nitride, Alaabta dhoobada ah ee Zirconium Dioxide, iwm. Hadii aad xiisaynayso, fadlan xor u noqo inaad nala soo xidhiidho.
Tags: Aluminium Nitride Substrates dhoobada, aluminium nitride dhoobada, aluminium nitride
Dhammaan maqaallada iyo sawirradu waxay ka yimaadeen internetka. Haddii ay jiraan arrimo xuquuqda daabacaadda, fadlan nala soo xidhiidh wakhtiga aad tirtirayso.
na waydii