Nitrură de aluminiu – Aplicații industriale și proprietăți ale AlN de Precision Ceramics

Precision Ceramics, o divizie a McGeoch Technology, este o companie dedicată ingineriei ceramicii tehnice. De la achiziție și furnizare până la proiectare tehnică și prelucrare specializată, oferim un serviciu complet.

Reputația noastră pentru calitate și servicii este cu adevărat internațională, componentele ceramice specializate proiectate de Precision Ceramics găsindu-și drumul către o gamă tot mai largă de aplicații la nivel mondial în industrii atât de diverse precum cea aerospațială, optoelectronică și energie nucleară.

Ce este nitrură de aluminiu (AlN)

Nitrură de aluminiu (AlN) este un material interesant și este unul dintre cele mai bune materiale de utilizat dacă este necesară o conductivitate termică ridicată. Atunci când este combinată cu proprietățile sale excelente de izolare electrică, nitrura de aluminiu este un material ideal pentru disiparea căldurii pentru multe aplicații electrice și electronice.

Proprietăți ale nitrurei de aluminiu

Nitrura de aluminiu este un material (în cea mai mare parte) cu legături covalente și are o structură cristalină hexagonală care este izomorfă cu unul dintre poliptipurile de sulfură de zinc cunoscut sub numele de wurtzit. Grupul spațial pentru această structură este P63mc.

Materialul este stabil la temperaturi foarte ridicate în atmosfere inerte. În aer, oxidarea suprafeței are loc la peste 700 °C și, chiar și la temperatura camerei, au fost detectate straturi de oxid de suprafață de 5-10 nm. Acest strat de oxid protejează materialul până la 1370 °C. Peste această temperatură are loc oxidarea în masă. Nitrura de aluminiu este stabilă în atmosfere de hidrogen și dioxid de carbon până la 980 °C.

Materialul se dizolvă lent în acizi minerali prin atacul limitelor de granulație și în baze alcaline puternice prin atacul asupra granulelor de nitrură de aluminiu. Materialul se hidrolizează lent în apă. Nitrura de aluminiu este rezistentă la atacul majorității sărurilor topite, inclusiv al clorurilor și al criolitului.

Nitrura de aluminiu este sintetizată prin reducerea carbotermică a aluminei sau prin nitrurarea directă a aluminiului. Pentru a produce un material dens de calitate tehnică, este necesară utilizarea de adjuvanți de sinterizare și presare la cald.

Aplicații ale nitridei de aluminiu

Există metode de metalizare care permit utilizarea nitridei de aluminiu în aplicații electronice similare cu cele ale aluminei și oxidului de beriliu.

În prezent se fac multe cercetări pentru dezvoltarea de diode emițătoare de lumină care să funcționeze în ultraviolet folosind semiconductori pe bază de nitrură de galiu și, folosind aliajul nitrură de aluminiu și galiu, au fost raportate lungimi de undă de până la 250 nm. În mai 2006 a fost raportată o emisie ineficientă a LED-urilor la 210 nm. Banda interzisă a monocristalului de AlN a fost măsurată (cu ajutorul reflexiei UV în vid) la 6,2 eV. Acest lucru permite, în principiu, obținerea unei lungimi de undă de aproximativ 200 nm. Cu toate acestea, există multe dificultăți care trebuie depășite pentru ca astfel de emițători să devină o realitate comercială.

Utilizarea industrială a nitridei de aluminiu

Printre aplicațiile nitridei de aluminiu se numără

• optoelectronică,
• câmpuri dielectrice în mediile de stocare optice,
• substraturi electronice, purtători de cipuri unde este esențială o conductivitate termică ridicată,
• aplicații militare.

Nitrura de aluminiu cristalină crescută etapizat este, de asemenea, utilizată pentru senzorii de unde acustice de suprafață (SAW) depozitați pe plachete de siliciu datorită proprietăților piezoelectrice ale nitridei de aluminiu. Foarte puține locuri pot fabrica în mod fiabil aceste filme subțiri. Agilent, după mai mult de un deceniu de cercetare, are acum un filtru RF utilizat în telefoanele mobile numit FBAR. Această tehnologie este strâns asociată cu inginerii care lucrează în domeniul MEMS.

Aceste informații au fost obținute, revizuite și adaptate din materiale furnizate de Precision Ceramics.

Pentru mai multe informații despre această sursă, vă rugăm să vizitați Precision Ceramics.

Citate

.