Azotek glinu: „Zmieniacz gry” w przemyśle półprzewodnikowym

Struktura i właściwości

Azotek glinu (AlN) to kryształ zdominowany przez wiązania kowalencyjne, heksagonalny azotek diamentopodobny. Charakteryzuje się bardzo szeroką przerwą energetyczną (6,2 eV) i niezwykle dużą energią wiązania ekscytonów, co klasyfikuje go jako półprzewodnik z bezpośrednią przerwą energetyczną. Jego struktura krystaliczna przypomina strukturę BeO i SiC. Ze względu na silnie kierunkowy charakter wiązań kowalencyjnych, AlN zapewnia doskonałe właściwości fizyczne i chemiczne, takie jak wysoka przewodność cieplna.

Metoda CVD produkcji proszku azotku glinu

Chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD) to skuteczna metoda produkcji proszku AlN o jednolitym rozmiarze cząstek, wysokiej czystości i dużej powierzchni właściwej. Do komory reakcyjnej wprowadzane są lotne związki glinu (halogenki glinu lub alkiloaluminy) i amoniak (NH₃) w celu reakcji. Podczas reakcji NH₃ rozkłada się, dostarczając aktywne atomy azotu, a proszek AlN powstaje w wyniku osadzania z fazy gazowej.

Zalety tej metody obejmują wysoką czystość produktu i drobny rozmiar cząstek. Jej wady to wysoki koszt produkcji, rygorystyczne wymagania dotyczące sprzętu i niska przepustowość. Niemniej jednak alkiloaluminy są kosztowne i wymagają specjalnego przechowywania i transportu pod ochroną gazu obojętnego. W rezultacie proces ten pozostaje głównie na etapie badań laboratoryjnych i nie osiągnął jeszcze wielkoskalowej industrializacji.

Zastosowania azotku glinu w przemyśle półprzewodnikowym

1. Podłoża do pakowania elektronicznego
2. Elementy wyposażenia półprzewodnikowego
3. Materiały podłoży półprzewodnikowych
4. Materiały cienkowarstwowe z azotku glinu