Alyuminiy nitridi (AlN) juda ko'p noyob xususiyatlarga ega ko'p qirrali birikma. Bu ajoyib issiqlik o'tkazuvchanligi, elektr izolyatsiyasi va yuqori harorat barqarorligini ko'rsatadigan keramika materialidir. Ushbu maqolada alyuminiy nitridining turli xil xususiyatlari batafsil o'rganiladi.
Kristal tuzilishi
Alyuminiy nitridi olti burchakli vurtsit tuzilishida kristallanadi. U alyuminiy va azot atomlarining bir-biriga yaqin joylashishiga ega bo'lib, kristall panjara ichida kuchli kovalent aloqalarni hosil qiladi.
Issiqlik o'tkazuvchanligi
Alyuminiy nitridining ajoyib xususiyatlaridan biri uning yuqori issiqlik o'tkazuvchanligidir. 140 dan 320 Vt / m · K gacha bo'lgan issiqlik o'tkazuvchanlik ko'rsatkichlariga ega, bu boshqa keramik materiallardan ustundir. Bu yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi uni samarali issiqlik tarqalishi juda muhim bo'lgan elektron qurilmalarda issiqlik qabul qiluvchilar va substratlar uchun ajoyib tanlov qiladi.
Elektr izolyatsiyasi
Alyuminiy nitridi ajoyib elektr izolyatoridir. U yuqori buzilish kuchlanishiga va past dielektrik o'tkazuvchanlikka ega. Bu xususiyatlar uni elektr izolyatsiyasi muhim bo'lgan quvvat modullari va integral mikrosxemalar kabi yuqori quvvatli elektronikada ilovalar uchun mos qiladi.
Mexanik kuch
Keramika materiali bo'lishiga qaramay, alyuminiy nitridi nisbatan yuqori mexanik kuchga ega. U yuqori elastik modulga ega, odatda 330 GPa atrofida, bu uni strukturaviy yaxlitlik va mexanik stressga qarshilik talab qiladigan ilovalar uchun mos qiladi.
Termal kengayish
Alyuminiy nitridining termal kengayish koeffitsienti (CTE) boshqa keramikalarga nisbatan nisbatan past. Alyuminiy nitridi ko'pincha substrat sifatida ishlatiladigan elektron qadoqlash ilovalarida yaxshi termal aylanish ishonchliligiga erishish uchun muhim bo'lgan kremniy bilan yaqindan mos keladi.
Optik xususiyatlar
Alyuminiy nitridi ultrabinafsha (UV) nurlar uchun shaffofdir va taxminan 6eV bo'lgan keng tarmoqli energiyani namoyish etadi. Bu UV yorug'lik chiqaradigan diodlar (LED) va fotodetektorlar kabi optoelektronik qurilmalar uchun foydali bo'ladi.
Kimyoviy barqarorlik
Alyuminiy nitridi turli muhitlarda, shu jumladan oksidlovchi atmosferada kimyoviy jihatdan barqaror. Hidroflorik kislotadan (HF) tashqari, ko'pgina kislotalar va ishqorlarning ta'siriga chidamli. Ushbu kimyoviy barqarorlik uni og'ir muhitda qo'llash uchun va boshqa materiallar uchun himoya qoplamasi sifatida mos qiladi.
Piezoelektrik
Alyuminiy nitridi piezoelektrik xususiyatlarga ega, ya'ni u mexanik stressga duchor bo'lganda elektr zaryadini hosil qilishi yoki elektr maydoni qo'llanilganda shaklini o'zgartirishi mumkin. Bu xususiyat uni sensorlar, aktuatorlar va mikroelektromexanik tizimlarda (MEMS) qo'llash uchun qimmatli qiladi.
Yuqori harorat barqarorligi
Alyuminiy nitridi yuqori haroratlarda mukammal barqarorlikni namoyish etadi. U 1000 darajagacha bo'lgan haroratga o'z xususiyatlarini sezilarli darajada yomonlashtirmasdan bardosh bera oladi, bu uni aerokosmik va avtomobil sanoati kabi yuqori haroratli muhitda qo'llash uchun javob beradi.
Kimyoviy va biologik zondlash
Yuqori sirt maydoni va kimyoviy barqarorligi tufayli alyuminiy nitridi kimyoviy va biologik sezgir ilovalarda qo'llaniladi. Uning yuzasi gazlar, suyuqliklar va biomolekulalarni aniqlash imkonini beruvchi maqsadli molekulalarni tanlab bog'lash uchun funktsionallashtirilishi mumkin.
