Кремний нитриді дегеніміз не

Кремний нитриді (Si3N4)озық жоғары температуралы құрылымдық керамика жасаудағы негізгі материал болып табылады. Жоғары температураға төзімділік, тозуға төзімділік, төмен тығыздық, жоғары беріктік және қаттылық сияқты ерекше қасиеттерімен белгілі, ол «материалдар әлемінің жан-жақты чемпионы» деген атаққа ие болды. Бұл бірегей сипаттамалар кремний нитриді керамикасын машина жасау, аэроғарыш өнеркәсібі, ұлттық қорғаныс, жартылай өткізгіштер технологиясы және тіпті биомедициналық қолданбаларды қоса алғанда, алдыңғы қатарлы салаларда таптырмас етті.

Кремний нитриді— атомдар арасындағы күшті коваленттік байланыспен сипатталатын, Si-N тетраэдрлік бірліктерден тұратын бейорганикалық, металл емес қосылыс. Кремний мен азот атомдары арасындағы жоғары байланыс беріктігі Si3N4-ті тамаша механикалық қасиеттермен қамтамасыз етеді, соның ішінде жоғары қаттылық пен тамаша тозуға төзімділік. Оның керамикасы күшті иілу және қысу төзімділігін көрсетеді, бұл оны талап етілетін ортада өте берік етеді. Дегенмен, кремний нитридінің беріктігін беретін бірдей күшті коваленттік байланыс сонымен қатар шектеулі пластикалық деформацияға әкеледі, яғни кристалдық құрылымда сырғанау жүйесі өте аз. Бұл кремний нитридіне сынғыш сипат береді, бұл оны стресс жағдайында сынуға бейім етеді.

негізгі артықшылықтарының бірікремний нитридікремний нитридінің тетраэдрлік қондырғыларымен құрылған кеңістіктік желі құрылымынан туындайтын оның күшті химиялық тұрақтылығы. Бұл материалды коррозияға ұшырататын фтор қышқылынан басқа көптеген бейорганикалық қышқылдар мен негіздерге өте төзімді етеді. Бұл химиялық беріктік оның қатаң химиялық ортадағы сенімділігін арттырып, оның маңызды салалардағы әлеуетті қолданбаларын одан әрі кеңейтеді.

Кремний нитридінің кристалдық құрылымдары

Кремний нитридіүш түрлі кристалдық құрылымда болады: α-фаза, β-фаза және γ-фаза. Олардың ішінде α және β фазалары Si3N4-тің ең жиі байқалатын және қолданылатын формалары болып табылады, олардың екеуі де алтыбұрышты кристалдық жүйеге жатады. Бұл фазалардың тұрақты желі құрылымы кремний нитриді керамикасын әртүрлі қолданбалар үшін тамаша ететін тамаша механикалық және жылулық қасиеттерге жауап береді.

β-фазасы (β-Si3N4) жоғары температура мен химиялық төзімділік жағдайында жоғары өнімділігі арқасында инженерлік қолданбаларда ерекше маңызды. Бұл аэроғарыш, қорғаныс және машина жасау сияқты салаларда ең көп қолданылатын кристалды пішін. Мысалы, β-Si3N4 жоғары өнімді керамикалық қозғалтқыш бөлшектерін, газ турбиналарына арналған роторлар мен статорларды, механикалық тығыздағыш сақиналарды өндіруде қолданылады, мұнда оның өздігінен майлану қасиеттері мен экстремалды жағдайларда жоғары төзімділігі жоғары бағаланады.

Керісінше, γ-фазасы (γ-Si3N4) кремний нитридінің әлдеқайда аз таралған түрі, оны тек жоғары температура мен жоғары қысым жағдайында синтездеуге болады. Нәтижесінде кремний нитриді құрылымдарын зерттеу ең алдымен α және β фазаларына бағытталған.

Жоғары жылу өткізгіштікКремний нитриді керамикалық субстраттар

Электроника өнеркәсібі үлкен жүйелеуге, интеллектке және интеграцияға қарай дамуын жалғастырған сайын, жартылай өткізгіш құрылғыларға қойылатын талаптар тез өсуде. Электрондық чиптерге кіріс қуатының артуымен және неғұрлым тығыз оралған тізбектерде жұмыс кезінде пайда болатын жылу айтарлықтай қиындыққа айналады. Жылудың тиімді таралуы жартылай өткізгіш құрылғылардың жалпы өнімділігі мен тиімділігін арттырудың маңызды факторына айналды және кремний нитриді бұл жерде маңызды рөл атқарады.

Кремний нитридінің жоғары теориялық жылу өткізгіштігі тамаша электрлік оқшаулаумен және тотығуға төзімділігімен үйлеседі, оны жоғары қуатты электронды орау субстраттары үшін тамаша материал етеді. Сонымен қатар, оның термиялық кеңею коэффициенті жартылай өткізгіш микросхемаларда қолданылатын материалдармен тығыз сәйкес келеді, құрылымның тұтастығын қамтамасыз етеді және жұмыс кезінде жылу кернеуін азайтады. Бұл қасиеттер жоғары жылдамдықты тізбектер, IGBT (оқшауланған қақпаның биполярлы транзисторлары), LG (жарық бағыттағыштары) және CPV (концентрленген фотоэлектрлік) жүйелері сияқты қолданбаларда жылуды таратуға арналған жоғары өнімді субстраттарды өндіруге мүмкіндік береді.

Кремний нитридінің электрлік оқшаулауды және механикалық тұрақтылықты сақтай отырып, жылуды тиімді тарату қабілеті үлкен қуат көлемін өңдейтін құрылғылар үшін өте маңызды. Оның осы салалардағы тамаша өнімділігі жартылай өткізгіштердің сенімді жұмысын қамтамасыз етіп қана қоймайды, сонымен қатар қазіргі заманғы электронды жүйелердің миниатюризациясы мен тиімділігіне ықпал етеді.

Қорытынды

Қорытындылай келе, кремний нитридінің беріктігі, ыстыққа төзімділігі, химиялық тұрақтылығы және жылу өткізгіштігінің бірегей үйлесімі оны әртүрлі жоғары өнімді қолданбаларда таптырмас материал етеді. Кремний нитриді ұзаққа созылатын, жоғары температуралы құрамдастарды өндіру үшін аэроғарыш пен қорғаныста қолданылуынан бастап, жоғары қуатты жартылай өткізгіш құрылғылардағы жылуды диссипациялау мәселелерін шешудегі рөліне дейін қазіргі заманғы технологияларды дамытуда маңызды ойыншы болып қала береді. Зерттеулер оның қасиеттері мен әлеуетін зерттеуді жалғастыруда, кремний нитриді озық материалдар әлемінде чемпион болып қалуға дайын.

Semicorex жоғары сапаны ұсынадыSiN субстраты. Егер сізде қандай да бір сұрақтарыңыз болса немесе қосымша мәліметтер қажет болса, бізбен байланысудан тартынбаңыз.

Байланыс телефоны +86-13567891907

Электрондық пошта: sales@semicorex.com