Понимание нового неорганического материала — керамики на основе нитрида алюминия (AlN)

Нитрид алюминия (AlN) — ковалентное соединение с гексагональной кристаллической структурой вюрцита, характеризующееся константами решетки a = 0,3110 нм и c = 0,4978 нм. В этой структуре атомы алюминия (Al) расположены в гексагональной плотноупакованной конфигурации, в то время как атомы азота (N) занимают половину тетраэдрических междоузлий, образуя искаженные тетраэдры [AlN₄] — с длиной связи Al-N 0,1917 нм вдоль оси c и 0,1885 нм в трех других направлениях. Высокая чистота керамика AlN Теоретически они бесцветны и прозрачны, но на практике часто кажутся серовато-белыми или светло-желтыми из-за примесей.

Этот ковалентный кристалл типа вюрцита, основанный на тетраэдрических каркасах [AlN₄], имеет плотность 3,26 г/см³ и разлагается при температуре 2480°C под давлением окружающей среды. Керамический материал проявляет следующие выгодные свойства:

①Высокая механическая прочность при комнатной температуре (постепенно снижается с повышением температуры)

②Исключительная теплопроводность

③Низкая диэлектрическая проницаемость и потери

④Малый коэффициент теплового расширения

⑤Отличная химическая инертность и биосовместимость

⑥Методы синтеза порошков

Превосходные характеристики керамики AlN обусловлены высококачественный порошок AlN, которые можно приготовить различными способами:

①Прямое азотирование

②Карботермическое восстановление

③Высокоэнергетическое шаровое измельчение

④Самораспространяющийся высокотемпературный синтез (СВС)

⑤Реакционный синтез in situ

⑥Плазменное химическое осаждение из паровой фазы (CVD)

⑦Сольвотермальный синтез

⑧Разложение металлоорганических солей

Методы формовки

Процессы формования керамики подразделяются на два основных подхода:

(1) Сухая формовка (подходит для простых форм и дорогостоящих изделий):

Традиционное прессование штампом

Холодное изостатическое прессование (ХИП)

(2) Мокрое формование (подходит для сложных геометрических форм и недорогого массового производства):

Кастинг ленты

Шликерное литье

Литье под давлением

Литье геля

Методы спекания

Спекание с добавками

Искровое плазменное спекание (ИПС)

Микроволновое спекание

Спекание без давления

Приложения

Благодаря высокому объемному сопротивлению, прочности изоляции, теплопроводности и низким диэлектрическим потерям керамика AlN широко применяется в:

Изолирующий Подложки AlN для мощных полупроводниковых приборов

Рассеивание тепла AlN подложки для сверхбольших интегральных схем (ULSI)

Устройства на поверхностных акустических волнах (ПАВ) в высокочастотных сигнальных процессорах (используя их высокую акустическую скорость) Высокотемпературные тигли AlN (1300–2000°C) (благодаря отличной термической стабильности)

Текущий фокус исследований

Усилия сосредоточены на:

Снижение затрат на синтез высокочистых порошков

Достижение низкотемпературного уплотнения спеканием

Стабилизация высококачественных ленточных подложек

Если эти технические проблемы удастся преодолеть, керамика AlN получит более широкое применение в микроэлектронике и других высокотехнологичных отраслях.

О компании Xiamen Juci Technology Co., Ltd.

Xiamen Juci Technology Co., Ltd. — высокотехнологичное предприятие, специализирующееся на исследовании, разработке, производстве и продаже высокопроизводительных керамических материалов. Как ведущее производитель порошка AlN, компания стремится предоставлять высококачественные продукты и решения из серии нитрида алюминия для таких отраслей, как электроника, полупроводники и аэрокосмическая промышленность. Благодаря исключительному качеству и обслуживанию Xiamen Juci заслужила широкое доверие клиентов по всему миру.

Контакт для СМИ:
Сямэнь Технология Juci Ко., Лтд.

Телефон: +86 592 7080230
Электронная почта: miki_huang@chinajuci.com

Веб-сайт: www.jucialnglobal.com