एल्यूमिनियम नाइट्राइड क्रूसिबल एएलएन एल्यूमिनियम क्रूसिबल
प्रोडक्ट प्रेसेंटेशन
AlN को एल्यूमिना की थर्मल कमी या एल्यूमिना के प्रत्यक्ष नाइट्राइड द्वारा संश्लेषित किया जाता है।इसका घनत्व 3.26 है, जो मार्कमॉनिटर-3 द्वारा पंजीकृत और संरक्षित है, हालांकि यह पिघलता नहीं है, वायुमंडल में 2500 डिग्री सेल्सियस से ऊपर विघटित हो जाता है।सामग्री सहसंयोजक रूप से बंधी होती है और तरल बनाने वाले योजक की सहायता के बिना सिंटरिंग का प्रतिरोध करती है।आमतौर पर, Y 2 O 3 या CaO जैसे ऑक्साइड 1600 और 1900 डिग्री सेल्सियस के बीच तापमान पर सिंटरिंग प्राप्त करने की अनुमति देते हैं।
एल्युमीनियम नाइट्राइड उत्कृष्ट व्यापक प्रदर्शन वाला एक सिरेमिक पदार्थ है, और इसके शोध का पता सौ साल से भी पहले से लगाया जा सकता है।यह 1862 में एफ. बिर्जेलर और ए. ग्यूहटर से बना है, और 1877 में जेडब्ल्यू मैलेट्स द्वारा एल्युमीनियम नाइट्राइड को पहली बार संश्लेषित किया गया था, लेकिन 100 से अधिक वर्षों तक इसका कोई व्यावहारिक उपयोग नहीं था, जब इसे रासायनिक उर्वरक के रूप में उपयोग किया जाता था। .
क्योंकि एल्यूमीनियम नाइट्राइड एक सहसंयोजक यौगिक है, जिसमें छोटे स्व-प्रसार गुणांक और उच्च गलनांक होता है, इसलिए इसे सिंटर करना मुश्किल होता है।यह 1950 के दशक तक नहीं था कि एल्यूमीनियम नाइट्राइड सिरेमिक का पहली बार सफलतापूर्वक उत्पादन किया गया था और शुद्ध लोहा, एल्यूमीनियम और एल्यूमीनियम मिश्र धातु के गलाने में एक दुर्दम्य सामग्री के रूप में उपयोग किया गया था।1970 के दशक से, अनुसंधान के गहन होने के साथ, एल्यूमीनियम नाइट्राइड की तैयारी प्रक्रिया तेजी से परिपक्व हो गई है, और इसके अनुप्रयोग का दायरा बढ़ रहा है।विशेष रूप से 21वीं सदी में प्रवेश करने के बाद से, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी, इलेक्ट्रॉनिक मशीन और इलेक्ट्रॉनिक घटकों के लघुकरण, हल्के वजन, एकीकरण और उच्च विश्वसनीयता और उच्च शक्ति उत्पादन दिशा की ओर तेजी से विकास के साथ, गर्मी लंपटता के सब्सट्रेट और पैकेजिंग सामग्री के अधिक से अधिक जटिल उपकरणों को रखा गया है। उच्च आवश्यकताओं को आगे बढ़ाएं, एल्यूमीनियम नाइट्राइड उद्योग के जोरदार विकास को और बढ़ावा दें।
मुख्य विशेषताएं
AlN अधिकांश पिघली हुई धातुओं, विशेषकर एल्युमीनियम, लिथियम और तांबे के क्षरण का प्रतिरोध करता है
यह क्लोराइड और क्रायोलाइट सहित पिघले हुए नमक के अधिकांश क्षरण के प्रति प्रतिरोधी है
सिरेमिक सामग्री की उच्च तापीय चालकता (बेरिलियम ऑक्साइड के बाद)
उच्च मात्रा प्रतिरोधकता
उच्च ढांकता हुआ ताकत
यह अम्ल और क्षार द्वारा नष्ट हो जाता है
पाउडर के रूप में, यह पानी या नमी से आसानी से हाइड्रोलाइज्ड हो जाता है
मुख्य अनुप्रयोग
1, पीज़ोइलेक्ट्रिक डिवाइस अनुप्रयोग
एल्यूमीनियम नाइट्राइड में उच्च प्रतिरोधकता, उच्च तापीय चालकता (Al2O3 का 8-10 गुना), और सिलिकॉन के समान कम विस्तार गुणांक होता है, जो उच्च तापमान और उच्च शक्ति इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए एक आदर्श सामग्री है।
2, इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग सब्सट्रेट सामग्री
आमतौर पर उपयोग की जाने वाली सिरेमिक सब्सट्रेट सामग्री बेरिलियम ऑक्साइड, एल्यूमिना, एल्यूमीनियम नाइट्राइड इत्यादि हैं, जिसमें एल्यूमिना सिरेमिक सब्सट्रेट में कम तापीय चालकता होती है, थर्मल विस्तार गुणांक सिलिकॉन से मेल नहीं खाता है;हालाँकि बेरिलियम ऑक्साइड में उत्कृष्ट गुण होते हैं, लेकिन इसका पाउडर अत्यधिक विषैला होता है।
मौजूदा सिरेमिक सामग्रियों में से जिनका उपयोग सब्सट्रेट सामग्री के रूप में किया जा सकता है, सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक में सबसे अधिक झुकने की ताकत, अच्छा पहनने का प्रतिरोध, सबसे अच्छा व्यापक यांत्रिक प्रदर्शन और सबसे छोटा थर्मल विस्तार गुणांक वाला सिरेमिक सामग्री है।एल्यूमीनियम नाइट्राइड सिरेमिक में उच्च तापीय चालकता, अच्छा तापीय प्रभाव प्रतिरोध होता है, और उच्च तापमान पर भी अच्छे यांत्रिक गुण होते हैं।प्रदर्शन के संदर्भ में, एल्यूमीनियम नाइट्राइड और सिलिकॉन नाइट्राइड वर्तमान में इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग सब्सट्रेट के लिए सबसे उपयुक्त सामग्री हैं, लेकिन उनकी एक आम समस्या यह भी है कि कीमत बहुत अधिक है।
3, और ल्यूमिनेसेंट सामग्री पर लागू होते हैं
एल्यूमीनियम नाइट्राइड (AlN) के प्रत्यक्ष बैंडगैप गैप की अधिकतम चौड़ाई 6.2 eV है, जिसमें अप्रत्यक्ष बैंडगैप सेमीकंडक्टर की तुलना में उच्च फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दक्षता है।AlN एक महत्वपूर्ण नीली रोशनी और यूवी प्रकाश उत्सर्जक सामग्री के रूप में, इसे यूवी / गहरे यूवी प्रकाश उत्सर्जक डायोड, यूवी लेजर डायोड और यूवी डिटेक्टर पर लागू किया जाता है।इसके अलावा, AlN समूह III नाइट्राइड जैसे GaN और InN के साथ निरंतर ठोस समाधान बना सकता है, और इसका टर्नरी या चतुर्धातुक मिश्र धातु अपने बैंड गैप को दृश्यमान से गहरे पराबैंगनी बैंड तक लगातार समायोजित कर सकता है, जिससे यह एक महत्वपूर्ण उच्च-प्रदर्शन ल्यूमिनसेंट सामग्री बन जाता है।
4, जो सब्सट्रेट सामग्री पर लागू होते हैं
AlN क्रिस्टल GaN, AlGaN के साथ-साथ AlN एपिटैक्सियल सामग्रियों के लिए एक आदर्श सब्सट्रेट हैं।नीलमणि या SiC सब्सट्रेट की तुलना में, AlN का GaN के साथ अधिक थर्मल मिलान होता है, उच्च रासायनिक संगतता होती है, और सब्सट्रेट और एपिटैक्सियल परत के बीच कम तनाव होता है।इसलिए, जब AlN क्रिस्टल को GaN एपिटैक्सियल सब्सट्रेट के रूप में उपयोग किया जाता है, तो यह डिवाइस में दोष घनत्व को काफी कम कर सकता है, डिवाइस के प्रदर्शन में सुधार कर सकता है, और उच्च तापमान, उच्च आवृत्ति और उच्च शक्ति इलेक्ट्रॉनिक की तैयारी में एक अच्छी अनुप्रयोग संभावना है उपकरण।
इसके अलावा, उच्च एल्यूमीनियम (Al) घटक के रूप में AlN क्रिस्टल के साथ AlGaN एपिटैक्सियल सामग्री सब्सट्रेट भी नाइट्राइड एपिटैक्सियल परत में दोष घनत्व को प्रभावी ढंग से कम कर सकता है, और नाइट्राइड सेमीकंडक्टर डिवाइस के प्रदर्शन और सेवा जीवन में काफी सुधार कर सकता है।AlGaN पर आधारित उच्च गुणवत्ता वाले दैनिक-ब्लाइंड डिटेक्टरों को सफलतापूर्वक लागू किया गया है।
5, सिरेमिक और दुर्दम्य सामग्री में उपयोग किया जाता है
एल्यूमीनियम नाइट्राइड को संरचनात्मक सिरेमिक के सिंटरिंग के लिए लागू किया जा सकता है, तैयार एल्यूमीनियम नाइट्राइड सिरेमिक, न केवल अच्छे यांत्रिक गुण, तह ताकत Al2O3 और BeO सिरेमिक से अधिक है, उच्च कठोरता, बल्कि उच्च तापमान और संक्षारण प्रतिरोध भी है।AlN सिरेमिक ताप प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध का उपयोग करके, इसका उपयोग क्रूसिबल और Al वाष्पीकरण प्लेट जैसे उच्च तापमान संक्षारण प्रतिरोधी भागों को बनाने के लिए किया जा सकता है।इसके अलावा, शुद्ध एएलएन सिरेमिक उत्कृष्ट ऑप्टिकल गुणों के साथ रंगहीन पारदर्शी क्रिस्टल होते हैं, और इलेक्ट्रॉनिक ऑप्टिकल उपकरणों के निर्माण के लिए पारदर्शी सिरेमिक के लिए उच्च तापमान इन्फ्रारेड विंडो और गर्मी प्रतिरोधी कोटिंग के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
6. सम्मिश्र
पैकेजिंग सामग्री के रूप में एपॉक्सी राल / एएलएन मिश्रित सामग्री के लिए अच्छी तापीय चालकता और गर्मी अपव्यय क्षमता की आवश्यकता होती है, और यह आवश्यकता तेजी से कठोर होती जा रही है।अच्छे रासायनिक गुणों और यांत्रिक स्थिरता के साथ एक बहुलक सामग्री के रूप में, एपॉक्सी राल को कम संकोचन दर के साथ ठीक करना आसान है, लेकिन तापीय चालकता अधिक नहीं है।एपॉक्सी राल में उत्कृष्ट तापीय चालकता वाले AlN नैनोकणों को जोड़कर, तापीय चालकता और शक्ति को प्रभावी ढंग से सुधारा जा सकता है।
