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中文名稱:氮化鋁
英文名稱:Aluminum nitride
英文別名:Aluminium nitride; Aluminum nitride (AlN);[1] nitridoaluminum; aluminum nitrogen(-3) anion
CAS:24304-00-5
EINECS:246-140-8
分子式:AlN
分子量:40.9882
密度：3.26
晶胞結(jié)構(gòu)：
氮化鋁晶胞[2]
氮化鋁
說明:AlN是原子晶體，屬類金剛石氮化物，可穩(wěn)定到2200℃,。室溫強(qiáng)度高，且強(qiáng)度隨溫度的升高下降較慢,。導(dǎo)熱性好，熱膨脹系數(shù)小,，是良好的耐熱沖擊材料,。抗熔融金屬侵蝕的能力強(qiáng),，是熔鑄純鐵,、鋁或鋁合金理想的坩堝材料。氮化鋁還是電絕緣體,，介電性能良好,，用作電器元件也很有希望。砷化鎵表面的氮化鋁涂層,，能保護(hù)它在退火時(shí)免受離子的注入,。氮化鋁還是由六方氮化硼轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎降鸬拇呋瘎?。室溫下與水緩慢反應(yīng).可由鋁粉在氨或氮?dú)夥罩?00~1000℃合成，產(chǎn)物為白色到灰藍(lán)色粉末,?；蛴葾l2O3-C-N2體系在1600~1750℃反應(yīng)合成，產(chǎn)物為灰白色粉末,。或氯化鋁與氨經(jīng)氣相反應(yīng)制得.涂層可由AlCl3-NH3體系通過氣相沉積法合成,。
AlN+3H2O==催化劑===Al（OH）3↓+NH3
2歷史
氮化鋁于1877年首次合成,。至1980年代，因氮化鋁是一種陶瓷絕緣體,而單晶體更可高達(dá) 275 ,使氮化鋁有較高的傳熱能力,，至使氮化鋁被大量應(yīng)用于微電子學(xué),。與氧化鈹不同的是氮化鋁無毒。氮化鋁用金屬處理,，能取代礬土及氧化鈹用于大量電子儀器,。氮化鋁可通過氧化鋁和碳的還原作用或直接氮化金屬鋁來制備。氮化鋁是一種以共價(jià)鍵相連的物質(zhì),，它有六角晶體結(jié)構(gòu),，與硫化鋅、纖維鋅礦同形,。此結(jié)構(gòu)的空間組為P63mc,。要以熱壓及焊接式才可制造出工業(yè)級(jí)的物料。物質(zhì)在惰性的高溫環(huán)境中非常穩(wěn)定,。在空氣中,，溫度高于700℃時(shí)，物質(zhì)表面會(huì)發(fā)生氧化作用,。在室溫下,，物質(zhì)表面仍能探測到5-10納米厚的氧化物薄膜。直至1370℃,，氧化物薄膜仍可保護(hù)物質(zhì),。但當(dāng)溫度高于1370℃時(shí)，便會(huì)發(fā)生大量氧化作用,。直至980℃,，氮化鋁在及二氧化碳中仍相當(dāng)穩(wěn)定。礦物酸通過侵襲粒狀物質(zhì)的界限使它慢慢溶解,，而強(qiáng)堿則通過侵襲粒狀氮化鋁使它溶解,。物質(zhì)在水中會(huì)慢慢水解。氮化鋁可以抵抗大部分融解的鹽的侵襲,，包括氯化物及冰晶石〔即六氟鋁酸鈉〕,。
3特性
(1)熱導(dǎo)率高(約320W/m·K),，接近BeO和SiC，是Al2O3的5倍以上,；
(2)熱膨脹系數(shù)(4.5×10-6℃)與Si(3.5~4×10-6℃)和GaAs(6×10-6℃)匹配,；
(3)各種電性能(介電常數(shù)、介質(zhì)損耗,、體電阻率,、介電強(qiáng)度)優(yōu)良；
(4)機(jī)械性能好,，抗折強(qiáng)度高于Al2O3和BeO陶瓷,，可以常壓燒結(jié)；
(5)純度高,；
(6)光傳輸特性好,；
(7)無毒；
(8)可采用流延工藝制作,。是一種很有前途的高功率集成電路基片和包裝材料,。
4應(yīng)用
有報(bào)告指現(xiàn)今大部分研究都在開發(fā)一種以半導(dǎo)體（氮化鎵或合金鋁氮化鎵）為基礎(chǔ)且運(yùn)行於紫外線的發(fā)光二極管，而光的波長為250納米,。在2006年5月有報(bào)告指一個(gè)無效率的二極管可發(fā)出波長為210納米的光波[1],。以真空紫外線反射率量出單一的氮化鋁晶體上有6.2eV的能隙。理論上,，能隙允許一些波長為大約200納米的波通過,。但在商業(yè)上實(shí)行時(shí)，需克服不少困難,。氮化鋁應(yīng)用於光電工程,，包括在光學(xué)儲(chǔ)存介面及電子基質(zhì)作誘電層，在高的導(dǎo)熱性下作晶片載體,，以及作軍事用途,。
由于氮化鋁壓電效應(yīng)的特性，氮化鋁晶體的外延性伸展也用於表面聲學(xué)波的探測器,。而探測器則會(huì)放置於矽晶圓上,。只有非常少的地方能可靠地制造這些細(xì)的薄膜。
廠家直銷工業(yè)級(jí)高純導(dǎo)熱型氮化鋁
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