J: Kādas ir galvenās alumīnija nitrīda (AlN) sagatavošanas metodes?
A: Pastāv trīs izplatītas rūpnieciskās metodes: tiešā alumīnija nitridēšana, karbotermiskā reducēšanas nitridēšana un tvaika fāzes sintēze.
Tie atšķiras pēc izejvielām, procesa apstākļiem, izmaksām un materiāla galīgās veiktspējas.
J: Kāda ir vienkāršākā metode, tiešā nitridēšana?
A: Tas izmanto tikai alumīnija pulveri un slāpekļa gāzi.
Reakcija notiek aptuveni 600–1000 grādu temperatūrā, kur alumīnijs tieši reaģē ar slāpekli, veidojot AlN pulveri.
Šī metode ir vienkārša un zemas{0}}maksas. Tas ir piemērots liela apjoma-ražošanai.
Bet tam ir arī skaidras robežas. Reakcija ir ļoti ātra un izdala daudz siltuma. Alumīnijs var izkausēt un veidot gabaliņus.
Pulveris parasti ir rupjš un satur vairāk skābekļa piemaisījumu.
Šī iemesla dēļ gala keramikai ir tikai vidēja siltumvadītspēja.
To galvenokārt izmanto ugunsizturīgiem materiāliem un zemas kvalitātes -termiskās pildvielām, nevis elektroniskām pamatnēm.
J. Kurš process tiek izmantots augstākās klases{0}}elektroniskajām lietojumprogrammām?
A: Tā būtu nitridēšana ar karbotermālo reducēšanu.
Tā ir visplašāk izmantotā rūpnieciskā metode augstas veiktspējas AlN pulvera iegūšanai{0}}.
Izejvielas ir alumīnija oksīds (Al₂O3) un ogle.
Reakcija notiek slāpeklī 1600–1800 grādu temperatūrā, kur alumīnija oksīds tiek reducēts un pārveidots par AlN.
Ar šo metodi ražotajam pulverim ir viendabīgas daļiņas, mazs piemaisījumu daudzums un laba saķepināšanas spēja.
Galīgā keramika ir blīva un tai ir augsta siltumvadītspēja.
To plaši izmanto:
IGBT barošanas moduļi
5G RF ierīces
Jauna enerģijas transportlīdzekļu elektronika
Negatīvā puse ir augstas temperatūras process. Tas patērē vairāk enerģijas un prasa ilgāku ražošanas laiku.
J: Kā ar tvaika fāzes sintēzi? Tas izklausās savādāk.
A: Jā, tas ir augstākās klases un{0}}specializēts process.
Tas ietver tādas metodes kā halogenīdu amonolīze un MOCVD.
Šajā procesā alumīnija{0}}prekursori, piemēram, alumīnija hlorīds vai organiskie alumīnija savienojumi, reaģē ar amonjaku gāzes fāzes vidē.
Šī metode rada ļoti augstas tīrības pakāpes AlN ar nano-mēroga daļiņām un bez aglomerācijas.
Tas var arī audzēt AlN monokristālus un epitaksiālas plānas plēves.
To galvenokārt izmanto:
Dziļi UV gaismas diodes
Augstākās klases{0}}pusvadītāju epitaksija
Īpašas optoelektroniskās ierīces
Ierobežojums ir izmaksas. Iekārta ir dārga un izlaide ir ļoti maza, tāpēc to neizmanto masveida ražošanai.
J: Vai varat vienkārši apkopot atšķirības?
A: Protams.
Tiešās nitridēšanas=zemas izmaksas, zemas kvalitātes-industriālie materiāli
Karbotermālās reducēšanas nitridēšanas=galvenā metode augstas veiktspējas termiskajai keramikai{1}}
Tvaika fāzes sintēzes=īpaši-augstas tīrības materiāli progresīvai optoelektronikai un monokristāliem
Dažādas AlN ražošanas metodes rada ļoti dažādus lietojumus. Bet tiem visiem ir viens kopīgs izaicinājums: AlN ir ciets un trausls, un to ir grūti apstrādāt.
YCLaser nodrošina augstas{0}}precizitātes lāzergriešanas sistēmas, kas paredzētas progresīvai keramikai, piemēram, AlN.
Mūsu bezkontakta lāzera process palīdz samazināt malu šķelšanos, atslāņošanos un termiskos bojājumus.
Mēs atbalstām gan paraugu testēšanas, gan masveida ražošanas pakalpojumus.
Ja jums ir nepieciešama precīza AlN griešana vai mikro{0}}urbšana, droši varat to darītsazinieties ar mums, lai veiktu testēšanu.
