Алуминијум нитрид (АлН) је напредни керамички материјал високих{0}}перформанси који комбинује две кључне особине у исто време: веома високу топлотну проводљивост и одличну електричну изолацију. Ова ретка комбинација чини га критичним материјалом за модерне електронске системе-велике снаге, где расипање топлоте и електрична безбедност морају да се решавају заједно.
Широко се користи у индустријама као што су нова енергетска возила, 5Г комуникација, фотонапонско складиштење енергије и полупроводници треће{1}}генерације, где перформансе управљања топлотом директно утичу на поузданост и животни век уређаја.
Основна дефиниција и структура
Алуминијум нитрид (хемијска формула АлН) је неорганско једињење формирано снажном ковалентном везом између атома алуминијума и азота. Спада у класу керамичких полупроводничких материјала-широкопојасни.
У свом чистом облику, АлН се појављује као бели прах или провидни кристал. Индустријски материјали-обично су сиво{2}}бели. Није-токсичан, хемијски стабилан и може да издржи температуре до око 2200 степени, што га чини погодним за-примену на високим температурама.
Стабилна кристална структура АлН је хексагонална структура вирцита, слична дијаманту{0}}сличној ковалентној мрежи. Ова чврсто везана решетка даје АлН-у изванредне термичке, механичке и електричне особине. Такође пружа снажну стабилност у тешким условима рада.
Поред тога, АлН се добро поклапа са решеткама са материјалима као што је галијум нитрид (ГаН), што га чини идеалним супстратом за епитаксијални раст полупроводника.
Кључне предности перформанси
Вредност алуминијум нитрида произилази из његове способности да комбинује својства која је обично тешко постићи у једном материјалу.
1. Висока топлотна проводљивост + ниско топлотно ширење
АлН има теоријску топлотну проводљивост до 320 В/м·К, што је више од 10 пута више од алуминијумске керамике и око 7 пута више од силицијумске. У масовној производњи, типичне вредности остају око 180–260 В/м·К.
У исто време, има низак коефицијент термичког ширења који се блиско подудара са силицијумским чиповима и уређајима од силицијум карбида. Ово смањује термички стрес током циклуса грејања и хлађења, помажући у спречавању пуцања и раслојавања у електронском паковању.
2. Одлична електрична изолација
За разлику од материјала као што је силицијум карбид који проводе струју, АлН обезбеђује снажну електричну изолацију уз одржавање високе топлотне проводљивости. Има високу диелектричну чврстоћу и врло ниску струју цурења. То га чини идеалним за-електронско паковање велике снаге где су потребни и дисипација топлоте и електрична изолација.
3. Додатне предности
АлН има широк појас од око 6,2 еВ, што му даје снажан потенцијал у дубоким ултраљубичастим оптоелектронским апликацијама.
Такође нуди високу механичку чврстоћу (Мохс-ову тврдоћу око 7–8), добру отпорност на хабање и јаку хемијску стабилност. Отпоран је на киселу и алкалну корозију на собној температури и одржава стабилност у окружењу са високим{3}}температурама, па чак и са растопљеним металом.
Индустријска примена и обрада
Због своје тврдоће и кртости, алуминијум нитрид је тешко обрађивати конвенционалним методама. Висока{1}}прецизна ласерска обрада је постала једно од најефикаснијих решења за сечење и бушење АлН компоненти.
ИЦЛасер пружависоко{0}}прецизно ласерско сечење керамикеи системи за бушење дизајнирани за напредне материјале као што су АлН, силицијум нитрид (Си₃Н₄) и силицијум карбид (СиЦ). Наши системи укључују библиотеке зрелих процеса за подршку стабилној и ефикасној производњи.
Блиско сарађујемо са клијентима у узводном и низводном ланцу снабдевања како бисмо испоручили прецизне компоненте високог{0}}квалитета.
Бесплатно тестирање узорака је доступно за евалуацију и валидацију процеса.
