Aluminiumnitridtiegel ALN Aluminiumtiegel
Produktpräsentation
AlN wird durch thermische Reduktion von Aluminiumoxid oder durch direktes Nitrid von Aluminiumoxid synthetisiert.Es hat eine Dichte von 3,26. Registriert und geschützt durch MarkMonitor-3. Obwohl es nicht schmilzt, zersetzt es sich oberhalb von 2500 °C an der Atmosphäre.Das Material ist kovalent gebunden und widersteht dem Sintern ohne die Hilfe eines flüssigkeitsbildenden Zusatzstoffs.Typischerweise ermöglichen Oxide wie Y 2 O 3 oder CaO eine Sinterung bei Temperaturen zwischen 1600 und 1900 °C.
Aluminiumnitrid ist ein Keramikmaterial mit hervorragender Gesamtleistung, dessen Forschung bis vor mehr als hundert Jahren zurückreicht.Es besteht aus F. Birgeler und A. Geuhter. Gefunden im Jahr 1862 und 1877 von JW MalletS. Aluminiumnitrid wurde zum ersten Mal synthetisiert, hatte jedoch über 100 Jahre lang keine praktische Verwendung, als es als chemischer Dünger verwendet wurde .
Da Aluminiumnitrid eine kovalente Verbindung mit kleinem Selbstdiffusionskoeffizienten und hohem Schmelzpunkt ist, lässt es sich nur schwer sintern.Erst in den 1950er Jahren wurde Aluminiumnitridkeramik erstmals erfolgreich hergestellt und als feuerfestes Material beim Schmelzen von reinem Eisen, Aluminium und Aluminiumlegierungen eingesetzt.Seit den 1970er Jahren ist der Herstellungsprozess von Aluminiumnitrid mit der Vertiefung der Forschung immer ausgereifter geworden und sein Anwendungsbereich hat sich erweitert.Vor allem seit Beginn des 21. Jahrhunderts werden mit der rasanten Entwicklung der Mikroelektroniktechnologie, elektronischen Maschinen und elektronischen Komponenten hin zu Miniaturisierung, geringem Gewicht, Integration sowie hoher Zuverlässigkeit und hoher Leistungsabgaberichtung immer komplexere Geräte aus Substrat- und Verpackungsmaterialien zur Wärmeableitung eingesetzt höhere Anforderungen vorantreiben, die kräftige Entwicklung der Aluminiumnitridindustrie weiter fördern.
Haupteigenschaften
AlN widersteht der Erosion der meisten geschmolzenen Metalle, insbesondere Aluminium, Lithium und Kupfer
Es ist beständig gegen die meisten Erosionen von geschmolzenem Salz, einschließlich Chloriden und Kryolith
Hohe Wärmeleitfähigkeit keramischer Werkstoffe (nach Berylliumoxid)
Hoher Volumenwiderstand
Hohe Spannungsfestigkeit
Es wird durch Säure und Alkali erodiert
In Pulverform wird es leicht durch Wasser oder Feuchtigkeit hydrolysiert
Hauptanwendung
1, die piezoelektrische Geräteanwendung
Aluminiumnitrid hat einen hohen spezifischen Widerstand, eine hohe Wärmeleitfähigkeit (das 8- bis 10-fache von Al2O3) und einen niedrigen Ausdehnungskoeffizienten ähnlich wie Silizium, das ein ideales Material für elektronische Hochtemperatur- und Hochleistungsgeräte ist.
2, das elektronische Verpackungssubstratmaterial
Die üblicherweise verwendeten Keramiksubstratmaterialien sind Berylliumoxid, Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid usw., bei denen das Aluminiumoxidkeramiksubstrat eine geringe Wärmeleitfähigkeit aufweist und der Wärmeausdehnungskoeffizient nicht mit dem von Silizium übereinstimmt.Obwohl Berylliumoxid hervorragende Eigenschaften hat, ist sein Pulver hochgiftig.
Unter den bestehenden Keramikmaterialien, die als Substratmaterialien verwendet werden können, hat Siliziumnitridkeramik die höchste Biegefestigkeit, gute Verschleißfestigkeit, ist das Keramikmaterial mit der besten umfassenden mechanischen Leistung und dem kleinsten Wärmeausdehnungskoeffizienten.Aluminiumnitridkeramiken haben eine hohe Wärmeleitfähigkeit, eine gute thermische Schlagfestigkeit und weisen auch bei hohen Temperaturen gute mechanische Eigenschaften auf.In Bezug auf die Leistung sind Aluminiumnitrid und Siliziumnitrid derzeit die am besten geeigneten Materialien für elektronische Verpackungssubstrate, aber sie haben auch das gemeinsame Problem, dass der Preis zu hoch ist.
3, und werden auf die Leuchtstoffe aufgebracht
Die maximale Breite der direkten Bandlücke von Aluminiumnitrid (AlN) beträgt 6,2 eV, was im Vergleich zu Halbleitern mit indirekter Bandlücke eine höhere photoelektrische Umwandlungseffizienz aufweist.AlN ist ein wichtiges blaues Licht und UV-Licht emittierendes Material und wird in UV-/Tief-UV-Leuchtdioden, UV-Laserdioden und UV-Detektoren eingesetzt.Darüber hinaus kann AlN kontinuierliche feste Lösungen mit Nitriden der Gruppe III wie GaN und InN bilden, und seine ternäre oder quartäre Legierung kann seine Bandlücke kontinuierlich vom sichtbaren zum tiefen ultravioletten Band anpassen, was es zu einem wichtigen Hochleistungslumineszenzmaterial macht.
4, die auf die Trägermaterialien aufgebracht werden
Die AlN-Kristalle sind ein ideales Substrat für GaN-, AlGaN- und AlN-Epitaxiematerialien.Im Vergleich zu Saphir- oder SiC-Substrat weist AlN eine bessere thermische Anpassung an GaN, eine höhere chemische Kompatibilität und weniger Spannungen zwischen Substrat und Epitaxieschicht auf.Wenn daher ein AlN-Kristall als epitaktisches GaN-Substrat verwendet wird, kann er die Defektdichte im Gerät erheblich reduzieren, die Leistung des Geräts verbessern und bietet gute Anwendungsaussichten bei der Herstellung von Hochtemperatur-, Hochfrequenz- und Hochleistungselektronik Geräte.
Darüber hinaus kann das AlGaN-Epitaxiematerialsubstrat mit AlN-Kristall als Komponente mit hohem Aluminiumgehalt (Al) auch die Defektdichte in der Nitrid-Epitaxieschicht wirksam reduzieren und die Leistung und Lebensdauer des Nitrid-Halbleiterbauelements erheblich verbessern.Hochwertige Daily-Blind-Detektoren auf Basis von AlGaN wurden erfolgreich eingesetzt.
5, verwendet in Keramik und feuerfesten Materialien
Aluminiumnitrid kann zum Sintern von Strukturkeramiken und vorbereiteten Aluminiumnitridkeramiken verwendet werden. Es weist nicht nur gute mechanische Eigenschaften auf, die Faltfestigkeit ist höher als bei Al2O3- und BeO-Keramiken, es hat eine hohe Härte, sondern auch eine hohe Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit.Durch die Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit von AlN-Keramik können damit hochtemperaturbeständige Teile wie Tiegel und Al-Verdampfungsplatten hergestellt werden.Darüber hinaus sind reine AlN-Keramiken farblose, transparente Kristalle mit hervorragenden optischen Eigenschaften und können als Hochtemperatur-Infrarotfenster und hitzebeständige Beschichtung für transparente Keramiken zur Herstellung elektronischer optischer Geräte verwendet werden.
6. Verbundwerkstoffe
Epoxidharz/AlN-Verbundwerkstoffe erfordern als Verpackungsmaterial eine gute Wärmeleitfähigkeit und Wärmeableitungsfähigkeit, und diese Anforderung wird immer strenger.Als Polymermaterial mit guten chemischen Eigenschaften und mechanischer Stabilität lässt sich Epoxidharz leicht aushärten und weist eine geringe Schrumpfungsrate auf, die Wärmeleitfähigkeit ist jedoch nicht hoch.Durch die Zugabe von AlN-Nanopartikeln mit hervorragender Wärmeleitfähigkeit zum Epoxidharz können die Wärmeleitfähigkeit und Festigkeit effektiv verbessert werden.
