W połączeniu z kompleksowymi zaletami tradycyjnych materiałów podłożowych Al2O3 i BeO, ceramika azotku glinu (AlN), charakteryzująca się wysoką przewodnością cieplną (teoretyczna przewodność cieplna monokryształu wynosi 275 W/m▪K, a polikryształu 70–210 W/m▪K), niską stałą dielektryczną, współczynnikiem rozszerzalności cieplnej porównywalnym z monokryształem krzemu oraz dobrymi właściwościami izolacyjnymi, jest idealnym materiałem na podłoża obwodów i obudowy w przemyśle mikroelektronicznym. Jest to również ważny materiał do wysokotemperaturowych konstrukcyjnych elementów ceramicznych ze względu na dobre właściwości mechaniczne, termiczne i stabilność chemiczną.
Teoretyczna gęstość AlN wynosi 3,26 g/cm³, twardość w skali MOHS wynosi 7-8, rezystywność w temperaturze pokojowej przekracza 1016 Ωm, a rozszerzalność cieplna wynosi 3,5×10-6/℃ (temperatura pokojowa 200℃). Czysta ceramika AlN jest bezbarwna i przezroczysta, ale ze względu na zanieczyszczenia może przybierać różne kolory, takie jak szary, szarobiały lub jasnożółty.
Oprócz wysokiej przewodności cieplnej ceramika AlN posiada również następujące zalety:
1. Dobra izolacja elektryczna;
2. Podobny współczynnik rozszerzalności cieplnej jak w przypadku monokryształu krzemu, lepszy od materiałów takich jak Al2O3 i BeO;
3. Wysoka wytrzymałość mechaniczna i podobna wytrzymałość na zginanie jak w przypadku ceramiki Al2O3;
4. Umiarkowana stała dielektryczna i strata dielektryczna;
5. W porównaniu z BeO, przewodnictwo cieplne ceramiki AlN jest mniej zależne od temperatury, zwłaszcza powyżej 200℃;
6. Odporność na wysoką temperaturę i korozję;
7. Nietoksyczny;
8. Zastosowanie w przemyśle półprzewodnikowym, przemyśle metalurgicznym i chemicznym oraz innych dziedzinach przemysłu.
Czas publikacji: 14 lipca 2023 r.