Нитрид алюминия: «Меняющий правила игры» в полупроводниковой промышленности

Структура и свойства

Нитрид алюминия (AlN) представляет собой кристалл с преобладанием ковалентных связей, гексагональный нитрид алмазоподобного типа. Он обладает сверхширокой запрещенной зоной (6,2 эВ) и чрезвычайно высокой энергией связи экситонов, что классифицирует его как полупроводник с прямой запрещенной зоной. Его кристаллическая структура напоминает структуру BeO и SiC. Благодаря высокой направленности ковалентных связей AlN обладает выдающимися физическими и химическими свойствами, такими как высокая теплопроводность.

Метод CVD для получения порошка нитрида алюминия

Химическое осаждение из газовой фазы (CVD) является эффективным способом получения порошка AlN с равномерным размером частиц, высокой чистотой и большой удельной поверхностью. Летучие соединения алюминия (галогениды алюминия или алкилалюминий) и аммиак (NH₃) вводятся в реакционную камеру для реакции. В ходе реакции NH₃ разлагается, поставляя активные атомы азота, и порошок AlN образуется путем осаждения из газовой фазы.

Преимущества этого метода включают высокую чистоту продукта и мелкий размер частиц. Его недостатки заключаются в высокой стоимости производства, строгих требованиях к оборудованию и низкой производительности. Тем не менее, алкилалюминий дорог и требует специального хранения и транспортировки под защитой инертного газа. В результате этот процесс остается в основном на стадии лабораторных исследований и еще не достиг крупномасштабной индустриализации.

Применение нитрида алюминия в полупроводниковой промышленности

1. Подложки для электронной упаковки
2. Компоненты оборудования для производства полупроводников
3. Материалы для полупроводниковых подложек
4. Тонкопленочные материалы из нитрида алюминия