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氮化铝陶瓷基片制造并非易事：氮化铝的很大特点是热膨胀系数（CTE）与半导体硅（Si）相当，且热导率高，理论上氮化铝热导率可达到320W/(m·K)，但成本很高。由于制备氮化铝陶瓷的重点原料氮化铝粉体制备工艺复杂、能耗高、周期长、价格昂贵，国内的氮化铝粉体很大程度上依赖进口。原料的批次稳定性、成本也成为国内氮化铝陶瓷基片材料制造的瓶颈。氮化铝基板生产呈地区集中状态，美国、日本、德国等国家和地区是全球很主要的电子元件生产和研发中心，在氮化铝陶瓷基片的研究已远早于国内。日本已有较多企业研发和生产氮化铝陶瓷基片，目前是全球很大的氮化铝陶瓷基片生产国。影响氮化铝陶瓷热导率的主要因素有晶格的氧含量、致密度、显微结构、粉体纯度等。广州超细氮化硼哪家好

氮化铝粉体的合成方法：自蔓延高温合成法：该方法为铝粉的直接氮化，充分利用了铝粉直接氮化为强放热反应的特点，将铝粉于氮气中点然后，利用铝和氮气之间的高化学反应热使反应自行维持下去，合成AlN。其反应式与Al粉直接氮化法相同，即为2Al＋Ｎ2→2AlN。化学气相沉积法：利用铝的挥发性化合物与氮气或氨气反应，从气相中沉淀析出氮化铝粉末；根据选择铝源的不同，分为无机物（卤化铝）和有机物（烷基铝）化学气相沉积法。该工艺存在对设备要求较高，生产效率低，采用烷基铝为原料会导致成本较高，而采用无机铝为原料则会生成腐蚀性气体，所以目前还难以进行大规模工业化生产。广州超细氮化硼哪家好氮化铝陶瓷具有优良的绝缘性、导热性、耐高温性、耐腐蚀性以及与硅的热膨胀系数相匹配等优点。

氮化铝的应用：应用于衬底材料，AlN晶体是GaN、AlGaN以及AlN外延材料的理想衬底。与蓝宝石或SiC衬底相比，AlN与GaN热匹配和化学兼容性更高、衬底与外延层之间的应力更小。因此，AlN晶体作为GaN外延衬底时可大幅度降低器件中的缺陷密度，提高器件的性能，在制备高温、高频、高功率电子器件方面有很好的应用前景。另外，用AlN晶体做高铝（Al）组份的AlGaN外延材料衬底还可以有效降低氮化物外延层中的缺陷密度，极大地提高氮化物半导体器件的性能和使用寿命。基于AlGaN的高质量日盲探测器已经获得成功应用。

致密度不高的材料热导率也不会高。为了获得高致密度的氮化铝陶瓷，一般采取的方法有：使用超细粉、改善烧结方式、引入烧结助剂等方法。因此，氮化铝粉体粒径的大小会直接影响到氮化铝陶瓷烧结的致密度。超细氮化铝粉体由于其高的比表面积，会在烧结的过程中增加烧结的推动力，加速烧结的过程。此外，粉体的尺寸变小也就意味着物质的扩散距离变短，高温下有利于液相物质的生成，极大地加强了流动传质作用。由于氮化铝自扩散系数小，烧结非常困难。只有使用纯度高的超细粉，才可以在烧结的过程中尽可能地减少气孔的出现，保持高致密度。因此，据中国粉体网编辑的了解，工业上一般要求超细氮化铝粉体的D50（即颗粒累积分布为50%的粒径）尺寸尽可能地保持在1~1.5μm左右且粒度均匀。氮化铝还是电绝缘体，介电性能良好，用作电器元件也很有希望。

氮化铝陶瓷是以氮化铝(AIN)为主晶相的陶瓷。AIN晶体以〔AIN4〕四面体为结构单元共价键化合物，具有纤锌矿型结构，属六方晶系。化学组成 AI 65.81%，N 34.19%，比重3.261g/cm3，白色或灰白色，单晶无色透明，常压下的升华分解温度为2450℃。为一种高温耐热材料。热膨胀系数（4.0-6.0）X10-6/℃。多晶AIN热导率达260W/(m.k)，比氧化铝高5-8倍，所以耐热冲击好，能耐2200℃的极热。此外，氮化铝具有不受铝液和其它熔融金属及砷化镓侵蚀的特性，特别是对熔融铝液具有极好的耐侵蚀性。性能指标：各种电性能(介电常数、介质损耗、体电阻率、介电强度)优良；机械性能好，抗折强度高于Al2O3和BeO陶瓷，可以常压烧结；光传输特性好；无毒。利用AIN陶瓷耐热耐熔体侵蚀和热震性，可制作Al蒸发皿、磁流体发电装置及高温透平机耐蚀部件。绍兴多孔氮化硼哪家好

提高氮化铝粉末的纯度，理想的氮化铝粉料应含适量的氧。广州超细氮化硼哪家好

氮化铝陶瓷是一种综合性能优良的新型陶瓷材料，具有优良的热传导性、可靠的电绝缘性、低的介电常数和介电损耗、无毒以及与硅相匹配的热膨胀系数等一系列优良特性，被认为是新一代高集程度半导体基片和电子器件封装的理想材料，受到了国内外研究者的较广重视。理论上，氮化铝的热导率接近于氧化铍的热导率，但由于氧化铍有剧毒，在工业生产中逐渐被停止使用。与其它几种陶瓷材料相比较，氮化铝陶瓷综合性能优良，非常适用于半导体基片和结构封装材料，在电子工业中的应用潜力非常巨大。另外，氮化铝还耐高温，耐腐蚀，不为多种熔融金属和融盐所浸润，因此，可用作高级耐火材料和坩埚材料，也可用作防腐蚀涂层，如腐蚀性物质的容器和处理器的里衬等。氮化铝粉末还可作为添加剂加入各种金属或非金属中来改善这些材料的性能。高纯度的氮化铝陶瓷呈透明状，可用作电子光学器件。氮化铝还具有优良的耐磨耗性能，可用作研磨材料和耐磨损零件。广州超细氮化硼哪家好

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