Giriş Alüminyum nitrürün termal iletkenliği

Alüminyum nitrür (ALN), yüksek mukavemet, yüksek hacim direnci, yüksek yalıtım dayanma voltajı, termal genleşme katsayısı ve silikon ile iyi eşleşme, sadece teknik seramikler için sinterleme yardımı veya yeniden eşleme fazı özelliklerine sahiptir, özellikle de silikon, vb. Seramik substrat, son yıllarda yanan seramik tabaka ve ambalaj malzemeleri ve performansı alümina'nınkini çok aşıyor.

Alüminyum nitrürün önemli özellikleri arasında en önemlisi Hig termal iletkenliğidir. Alüminyum nitrürün termal iletkenlik mekanizması ile ilgili olarak, yurtiçinde ve yurtdışında çok fazla araştırma yapılmış ve nispeten eksiksiz bir teorik sistem oluşturulmuştur. Ana mekanizma: kafesten titreşim, yani ısının kafes dalgaları veya ısı dalgaları yardımıyla aktarılması. Kuantum mekaniğinin sonuçları bize kafes dalgalarının bir parçacığın hareketi, bir fonon olarak işlenebileceğini söylüyor. Isı dalgaları da dalga-partikül ikiliği vardır. Isı taşıyan fononlar, yapısal radikaller (atomlar, iyonlar veya moleküller) arasındaki karşılıklı kısıtlayıcı ve koordineli titreşimler yoluyla ısıyı iletir. Kristal, mükemmel ideal bir yapıya sahip bir inelastomer ise, ısı, herhangi bir parazit ve saçılma olmadan kristalin sıcak ucu tarafından soğuk birleşime serbestçe bulaşabilir ve termal iletkenlik çok yüksek bir değere ulaşabilir. Termal iletkenliği esas olarak kristal kusurları ve fononların kendileri tarafından fonon saçılmasıyla kontrol edilir.

Teorik olarak, ALN'nin termal iletkenliği 320W · m-1 · k-1'e ulaşabilir, ancak ALN'deki safsızlıklar ve kusurlar nedeniyle, alüminyum nitrür seramik substratının termal iletkenliği 200W · m-1 · k-1'den azdır. Bu esas olarak, kristal içindeki yapısal ilkellerin tamamen katı bir homojen dağılıma sahip olamaması ve her zaman seyrek ve yoğun farklı bölgeler olması, bu nedenle akım taşıyan fononlar yayılma sırasında her zaman rahatsız edilecek ve dağılacaktır.