Crisol de nitruro de aluminio Crisol de aluminio ALN
Presentacion de producto
AlN se sintetiza por reducción térmica de alúmina o por nitruro directo de alúmina.Tiene una densidad de 3,26 Registrada y Protegida por MarkMonitor-3, aunque no se funde, se descompone por encima de los 2500 °C en la atmósfera.El material está unido de forma covalente y resiste la sinterización sin la ayuda de un aditivo formador de líquido.Normalmente, óxidos como Y 2 O 3 o CaO permiten sinterizar a temperaturas entre 1600 y 1900 °C.
El nitruro de aluminio es un material cerámico con un excelente rendimiento integral y su investigación se remonta a hace más de cien años.Está compuesto por F. Birgeler y A. Geuhter Encontrado en 1862, y en 1877 por JW MalletS El nitruro de aluminio fue sintetizado por primera vez, pero no tuvo uso práctico durante más de 100 años, cuando se utilizó como fertilizante químico. .
Debido a que el nitruro de aluminio es un compuesto covalente, con un coeficiente de autodifusión pequeño y un punto de fusión alto, es difícil de sinterizar.No fue hasta la década de 1950 que se produjeron con éxito por primera vez cerámicas de nitruro de aluminio y se utilizaron como material refractario en la fundición de hierro puro, aluminio y aleaciones de aluminio.Desde la década de 1970, con la profundización de la investigación, el proceso de preparación del nitruro de aluminio se ha vuelto cada vez más maduro y su ámbito de aplicación se ha ido ampliando.Especialmente desde que entramos en el siglo XXI, con el rápido desarrollo de la tecnología microelectrónica, las máquinas electrónicas y los componentes electrónicos hacia la miniaturización, el peso ligero, la integración y la alta confiabilidad y la dirección de salida de alta potencia, se colocaron dispositivos cada vez más complejos de sustrato y materiales de embalaje para disipación de calor. Presentar requisitos más altos y promover aún más el vigoroso desarrollo de la industria del nitruro de aluminio.
Principales características
AlN Resiste la erosión de la mayoría de los metales fundidos, especialmente aluminio, litio y cobre.
Es resistente a la mayor parte de la erosión de las sales fundidas, incluidos los cloruros y la criolita.
Alta conductividad térmica de materiales cerámicos (después del óxido de berilio)
Resistividad de alto volumen
Alta rigidez dieléctrica
Es erosionado por ácidos y álcalis.
En forma de polvo, se hidroliza fácilmente con agua o humedad.
Aplicación principal
1, la aplicación del dispositivo piezoeléctrico
El nitruro de aluminio tiene alta resistividad, alta conductividad térmica (8-10 veces la del Al2O3) y un bajo coeficiente de expansión similar al silicio, que es un material ideal para dispositivos electrónicos de alta temperatura y alta potencia.
2, el material del sustrato de embalaje electrónico
Los materiales de sustrato cerámico comúnmente utilizados son óxido de berilio, alúmina, nitruro de aluminio, etc., en los que el sustrato cerámico de alúmina tiene baja conductividad térmica y el coeficiente de expansión térmica no coincide con el del silicio;Aunque el óxido de berilio tiene excelentes propiedades, su polvo es muy tóxico.
Entre los materiales cerámicos existentes que se pueden utilizar como materiales de sustrato, la cerámica de nitruro de silicio tiene la mayor resistencia a la flexión, buena resistencia al desgaste, es el material cerámico con el mejor rendimiento mecánico integral y el coeficiente de expansión térmica más pequeño.Las cerámicas de nitruro de aluminio tienen alta conductividad térmica, buena resistencia al impacto térmico y aún tienen buenas propiedades mecánicas a altas temperaturas.En términos de rendimiento, el nitruro de aluminio y el nitruro de silicio son actualmente los materiales más adecuados para sustratos de envases electrónicos, pero también tienen un problema común: el precio es demasiado alto.
3, y se aplican a los materiales luminiscentes.
El ancho máximo de la banda prohibida directa del nitruro de aluminio (AlN) es de 6,2 eV, lo que tiene una mayor eficiencia de conversión fotoeléctrica en comparación con el semiconductor de banda prohibida indirecta.AlN Como importante material emisor de luz azul y luz UV, se aplica a diodos emisores de luz UV/UV profundos, diodos láser UV y detectores UV.Además, AlN puede formar soluciones sólidas continuas con nitruros del grupo III como GaN e InN, y su aleación ternaria o cuaternaria puede ajustar continuamente su banda prohibida desde bandas visibles hasta bandas ultravioleta profundas, lo que lo convierte en un importante material luminiscente de alto rendimiento.
4, que se aplican a los materiales del sustrato.
Los cristales de AlN son un sustrato ideal para GaN, AlGaN y materiales epitaxiales de AlN.En comparación con el sustrato de zafiro o SiC, el AlN tiene más coincidencia térmica con el GaN, tiene una mayor compatibilidad química y menos tensión entre el sustrato y la capa epitaxial.Por lo tanto, cuando se utiliza cristal de AlN como sustrato epitaxial de GaN, puede reducir en gran medida la densidad de defectos en el dispositivo, mejorar el rendimiento del dispositivo y tiene una buena perspectiva de aplicación en la preparación de componentes electrónicos de alta temperatura, alta frecuencia y alta potencia. dispositivos.
Además, el sustrato de material epitaxial de AlGaN con cristal de AlN como componente con alto contenido de aluminio (Al) también puede reducir eficazmente la densidad de defectos en la capa epitaxial de nitruro y mejorar en gran medida el rendimiento y la vida útil del dispositivo semiconductor de nitruro.Se han aplicado con éxito detectores ciegos diarios de alta calidad basados en AlGaN.
5, utilizado en cerámica y materiales refractarios.
El nitruro de aluminio se puede aplicar a la sinterización de cerámicas estructurales, cerámicas de nitruro de aluminio preparadas, no solo buenas propiedades mecánicas, la resistencia al plegado es mayor que las cerámicas de Al2O3 y BeO, alta dureza, sino también resistencia a altas temperaturas y corrosión.Utilizando resistencia al calor y a la corrosión de la cerámica AlN, se puede utilizar para fabricar piezas resistentes a la corrosión a altas temperaturas, como crisoles y placas de evaporación de Al.Además, las cerámicas de AlN puro son cristales transparentes incoloros, con excelentes propiedades ópticas, y pueden usarse como ventana infrarroja de alta temperatura y recubrimiento resistente al calor para cerámicas transparentes que fabrican dispositivos ópticos electrónicos.
6. Compuestos
El material compuesto de resina epoxi/AlN, como material de embalaje, requiere una buena conductividad térmica y capacidad de disipación de calor, y este requisito es cada vez más estricto.Como material polimérico con buenas propiedades químicas y estabilidad mecánica, la resina epoxi es fácil de curar, con una baja tasa de contracción, pero la conductividad térmica no es alta.Al agregar nanopartículas de AlN con excelente conductividad térmica a la resina epoxi, se pueden mejorar efectivamente la conductividad térmica y la resistencia.
