Ievads alumīnija nitrīda siltumvadītspēja

Alumīnija nitrīdam (ALN) ir augstas stiprības, liela apjoma pretestības, augsta izolācijas raksturojums, izturīgs spriegums, termiskās izplešanās koeficients un laba saskaņošana ar silīciju utt., Ne tikai kā saķepinošu palīgu vai reinficēšanas fāzi tehniskajai keramikai, īpaši tehniskajai keramikai, jo īpaši Keramikas substrāta, keramikas loksnes un iepakojuma materiālu laukā, kas pēdējos gados ir aizdegušies, un tā veiktspēja ievērojami pārsniedz alumīnija oksīdu.

Starp svarīgajām alumīnija nitrīda īpašībām visnozīmīgākais ir HIG siltumvadītspēja. Attiecībā uz alumīnija nitrīda siltumvadītspējas mehānismu ir veikts daudz pētījumu mājās un ārzemēs, un ir izveidota salīdzinoši pabeigta teorētiskā sistēma. Galvenais mehānisms ir: vibrācija caur režģi, tas ir, siltuma pārnešanu ar režģa viļņu vai siltuma viļņu palīdzību. Kvantu mehānikas rezultāti mums saka, ka režģa viļņus var apstrādāt kā daļiņas kustību, fononu. Siltuma viļņiem ir arī viļņu daļiņu divkosība. Siltuma nēsājošie fononi pārraida siltumu, izmantojot savstarpēji ierobežojošas un koordinētas vibrācijas starp strukturālajiem radikāļiem (atomiem, joniem vai molekulām). Ja kristāls ir neelastomērs ar pilnīgi ideālu struktūru, siltumu var brīvi pārnest uz auksto krustojumu ar kristāla karsto galu bez jebkādiem traucējumiem un izkliedes, un siltumvadītspēja var sasniegt ļoti augstu vērtību. Tās siltumvadītspēju galvenokārt kontrolē kristāla defekti un paši fononi izkliedē fononu.

Teorētiski ALN siltumvadītspēja var sasniegt 320W · M-1 · K-1, bet piemaisījumu un defektu dēļ ALN alumīnija nitrīda keramikas substrāta siltumvadītspēja ir mazāka par 200w · m-1 · K-1. Tas galvenokārt ir saistīts ar faktu, ka kristāla strukturālajiem primitīviem nevar būt pilnīgi stingrs vienmērīgs sadalījums, un vienmēr ir maz un blīvi atšķirīgi reģioni, tāpēc pašreizējā nēsājošie fononi vienmēr tiks traucēti un izkliedēti pavairošanas laikā.