碳添加剂对AlN陶瓷结构与性能的影响

研究了不同引入方式的碳添加剂(内部加碳、外部加碳、内外部同时加碳)对AlN陶瓷结构与性能的影响.研究结果表明,与无碳参与时的AlN陶瓷烧结相比,内部加碳使AlN陶瓷晶粒较细小、均匀;外部加碳基本不会改变AlN陶瓷晶粒尺寸大小,但会与表面钇铝酸盐第二相发生碳热还原反应,促进坯体内第二相的排除;内外同时加碳,一方面可使AlN陶瓷晶粒均匀生长,另一方面有助于AlN陶瓷中的第二相排除,从而可获得晶粒结晶性好,晶粒与晶粒结合紧密,热导率高的AlN陶瓷.     

功率电子器件用AlN陶瓷基板的研制

阐述了AlN陶瓷的烧结原理 ,分析了烧结工艺参数对大面积AlN基板性能的影响 ,成功研制出了高热导率(190W /m·K)、大面积 (14 0mm× 90mm)、翘曲度为 2 0 μm/5 0mm的AlN陶瓷基板。     

低介电损耗AlN陶瓷及BN—AlN基陶瓷材料研究

首先利用化学工艺制备出烧结助剂Y2O3均匀混合的AlN粉体及BN均匀包覆AlN的复合粉体。利用无压烧结制备出AlN陶瓷及BN—AlN基复相陶瓷。通过对陶瓷显微结构、热性能及微波介电性能的研究发现,通过化学工艺,将BN包覆到AlN粉体表面,制备出显微结构均匀的AlN-20％BN（质量比）复相陶,其热导率为78．1w／m·K,在Ka波段介电常数为7．2、介电损耗最小值为13×10^-4通过材料化学工艺,将烧结助剂Y2O3均匀添加到AlN基体中,制备出热导率为154．2w／m·K,在Ka波段介电常数为8．5、介电损耗最小值为9．3×10^-4的AlN陶瓷材料。     

MCM用氮化铝共烧多层陶瓷基板的研究

通过实验优化AlN(氮化铝)瓷料配方及排胶工艺,对共烧W(钨)导体浆料性能及AlN多层基板的高温共烧工艺进行了研究,并对AlN多层基板的界面进行了扫描电镜分析。采用AlN流延生瓷片与W高温共烧的方法,成功地制备出了高热导率的AlN多层陶瓷基板,其热导率为190 W/(m·K),线膨胀系数为4.6106℃1(RT~400℃),布线层数9层,W导体方阻为9.8 m,翘曲度为0.01 mm/50 mm,完全满足高功率MCM的使用要求。     

声速对硅基氮化铝复合声子晶体带隙影响

该文基于布喇格散射机理,采用有限元仿真技术重点研究材料声速对二维AlN/B/Si复合声子结构体带隙特性的影响。首先以Mo作为B层,逐次分析AlN、AlN/Mo、AlN/Mo/Si出现最大带隙宽度时,AlN、Mo、Si各层厚度的最优值;然后分别选取具有声速梯度的材料作为B层,研究B材料声速对复合声子晶体带隙宽度变化率的影响。结果表明,当B层与Si、AlN的声速差值小于3 000 m/s时,B层厚度的变化引起复合声子晶体带隙宽度变化率低于25%,而B层与Si、AlN的声速差值越大,改变B层厚度会造成带隙宽度变化率越大,最高可达100%。     

超宽禁带半导体AlN功率电子学的新进展

以SiC和GaN为代表的第三代半导体功率电子学已成为当今功率电子学创新发展的主流,而有可能成为下一代固态功率电子学的超宽禁带半导体AlN功率电子学和同类的Ga₂O₃、金刚石功率电子学同样受到人们的关注。介绍了AlN功率电子学在AlN功率二极管、AlN功率高电子迁移率晶体管(HEMT)、AlN增强GaN HEMT和AlN的热管理应用等方面的最新进展,包括AlN异质多层外延结构、超晶格量子阱结构、AlN功率器件新结构设计、AlN新器件工艺、AlN超薄势垒层、AlN缓冲层、AlN钝化层、AlN耦合沟道层、AlN及其合金的热阻和AlN多晶陶瓷热导率等。分析评价了AlN功率电子学的发展、关键技术进步和发展态势。     

超宽禁带半导体AlN功率电子学的新进展(续)

以SiC和GaN为代表的第三代半导体功率电子学已成为当今功率电子学创新发展的主流，而有可能成为下一代固态功率电子学的超宽禁带半导体AlN功率电子学和同类的Ga₂O₃、金刚石功率电子学同样受到人们的关注。介绍了AlN功率电子学在AlN功率二极管、AlN功率高电子迁移率晶体管(HEMT)、AlN增强GaN HEMT和AlN的热管理应用等方面的最新进展，包括AlN异质多层外延结构、超晶格量子阱结构、AlN功率器件新结构设计、AlN新器件工艺、AlN超薄势垒层、AlN缓冲层、AlN钝化层、AlN耦合沟道层、AlN及其合金的热阻和AlN多晶陶瓷热导率等。分析评价了AlN功率电子学的发展、关键技术进步和发展态势。     

纳米碳管复合陶瓷微波衰减材料的研究

采用无压烧结工艺,以AlN和镁橄榄石（M2S）粉作为基体制备了纳米碳管（CNT）复合陶瓷。制备了热导率高、衰减量大及频率匹配特性良好的AlN—CNT复合微波衰减陶瓷。制备出的致密的M2S-CNT复合微波衰减材料有希望替代用在真空电子器件中的氧化铝多孔渗碳微波吸收材料。     

流延成型用AlN无苯浆料的制备及其性能研究

氮化铝(AlN)陶瓷具有优良的热、电、力、光学性能,具有广阔的应用前景,已经引起了国内外研究者的广泛关注。以无水乙醇和异丙醇为混合溶剂,研究了分散剂添加量、Y值(表示粘结剂和增塑剂质量之比)、固含量及溶剂种类对AlN浆料性能的影响。在不添加二甲苯的前提下,当分散剂添加量为1.0%(质量分数)、Y值为0.75时,制备了固含量为39.5%(体积分数)的低黏度AlN浆料,并利用流延成型制备了AlN生坯,在氮气气氛中1 825℃,保温4 h烧结后得到相对密度为99.8%、热导率为178 W·m–1·K–1的AlN陶瓷。     

AIN陶瓷基片应用的局限性

<正> AlN陶瓷作为电子部件一种新型的导热基片,受到世界各国的重视。日、美等国在氮化铝应用市场上一直占主导和领先地位。AlN基片的热导率比Al_2O_3高约10倍,其热胀系数与硅相近,电气绝缘能力强,介电     

氮化铝陶瓷的制造与应用

长期以来,绝大多数功率混合集成电路的陶瓷封装材料一直沿用Al_2O_3和BeO陶瓷,但由于性能、环保、成本等因素逐渐显露出已不能完全适合功率电子器件发展的需要,因此,一种综合性能优越的新型电子陶瓷——AlN陶瓷,无疑将成为传统Al_2O_3和BeO封装和基板的替代材料。 AIN是一种纤锌矿结构的合成Ⅲ-Ⅴ化合物,于19世纪60年代被发现。尽管单晶AlN理论热导率达到     

AlON-AlN复相陶瓷的制备和性能研究

以AlN和Al2O3为原料,Y2O3为烧结助剂,N2气氛下无压烧结制备了AlON-AlN复相材料;运用XRD及SEM等方法对复相材料的相组成、显微结构进行表征.研究了烧结温度和Al2O3含量对复相陶瓷烧结性能、力学性能和热导率的影响.结果表明AlON-AlN复相陶瓷的强度随着Al2O3加入量的增加而增大,在Al2O3加入量为30%时达到最大值,随着Al2O3含量进一步增加,强度也随之下降;热导率则随着Al2O3加入量的增加呈明显的下降趋势.     

AlN陶瓷厚膜金属化研究进展

简要论述了AlN陶瓷由于自身结构特点而导致的其厚膜金属化的困难、提出了解决的主要方法。阐述了AlN陶瓷厚膜金属化的三种主要结合剂(玻璃结合系;反应结合系;混合结合系)的结合机理,综述了三种主要结合剂以及AlN陶瓷厚膜金属化用金属体系的研究现状及最新进展。     

Property comparison of polarons in zinc-blende and wurtzite GaN/AlN quantum wells

本文详细比较闪锌矿和纤锌矿GaN/AlN量子阱中Fr?hlich电声子相互作用哈密顿量及极化子性质。采用LLP变分方法计算由界面、局域和半空间声子模导致的基态极化子能移。结果表明,若忽略z方向和x-y平面之间异性的影响,闪锌矿和纤锌矿哈密顿量是一致的。各向异性在窄阱情形对界面声子能移的影响较为明显,而在略宽阱时对局域声子能移影响明显。此外,内建电场对各支光学声子引起的能移的影响较大。     

大功率LED散热用高导热硅脂的研制

以二甲基硅油为基础油,通过添加不同粒径和含量的Al、Cu、Ag、AlN、SiC和石墨,制备了单一填料的单组分以及两种填料大小搭配的二元混合导热硅脂,研究了硬脂酸表面处理、填料种类、大小及比例对导热硅脂热导率的影响,得到了以下结果:硬脂酸处理能提高单组份Al、AlN硅脂的导热性能,但不适用于提高含石墨、SiC、Cu的硅脂的性能;填料填充的最佳比例在0.55~0.60之间;以Ag微粒作为第二填料增强Al和AlN为主填料的硅脂时,对导热率的增强效果高于AlN和Cu、Ag/AlN二元混合硅脂热导率5.5W·m-1·K-1。将制备的导热硅脂用于LED散热,结果表明自制导热硅脂实际散热效果优于市购热界面材料。     

AlN/SiO_2-B_2O_3-ZnO-Bi_2O_3低温共烧玻璃陶瓷

制备了SiO2-B2O3-ZnO-Bi2O3系玻璃,并且与AlN液相烧结得到低温共烧玻璃陶瓷。分析了样品的相结构、形貌、介电常数、介质损耗、热导率和热膨胀系数等性能。结果表明:AlN与SiO2-B2O3-ZnO-Bi2O3系玻璃在950℃能够很好地烧结。该陶瓷的性能取决于烧结体的致密度和玻璃含量,当w(玻璃)为40%~60%时,陶瓷具有较低的ε(r3.5~4.8)和tanδ[(0.13~0.48)×10–2]、较高的λ[5.1~9.3 W/(m.K)]以及与Si相接近的αl[(2.6~2.8)×10–6.K–1],适用于低温共烧基板材料。     

激光器芯片烧结用AuSn薄膜焊料制造技术研究

共晶成分的金锡合金焊料AuSn20,具有较高的热导率、剪切强度、抗热疲劳性和抗腐蚀性,在高功率电子器件和光电子器件封装中应用广泛。本文在AlN陶瓷基板上,通过分层电镀Au/Sn/Au三层薄膜并合金化的方法,在AlN陶瓷表面制备了一种预制AuSn20合金焊料的基板。分析了焊料的成分及性能,结果满足国军标GJB 548B-2005 《微电子器件试验方法和程序》的剪切强度要求。用该基板封装激光二极管后达到设计功率,光功率效率为35%。     

福建华清电子材料科技有限公司

福建华清电子材料科技有限公司是由香港信诚集团(国际)有限公司与晋江市科技创业投资有限公司投资创立,引进清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室的两项具有自主知识产权的国家发明专利技术——高热导率AlN陶瓷制备技术和陶瓷基板流延法制备技术,共同组建的国内第一家规模化流延法生产氮化铝陶瓷基板中外合资高科技企业。     

超宽禁带AlN材料及其器件应用的现状和发展趋势

作为一种Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料,AlN不仅具有超宽直接带隙(6.2 eV)、高热导率、高电阻率、高击穿场强、优异的压电性能和良好的光学性能,而且AlN晶体还与其他Ⅲ-N材料具有非常接近的晶格常数和热膨胀系数。这些特点决定了AlN在GaN外延、紫外光源、辐射探测器、微波毫米波器件、光电器件、电力电子器件以及声表面波器件等领域具有广阔的应用前景。介绍了AlN材料在功率器件、深紫外LED、激光器、传感器以及滤波器等领域的应用现状,并对AlN材料及其应用的未来发展趋势进行了分析和展望。     

纤锌矿准一维GaN/AlxGa1-xN量子阱线中的极化准受限光学声子模

基于介电连续模型与Loudon的单轴晶体模型,推导分析了纤锌矿准一维量子阱线中的准受限(QC)光学声子模及相应的电子-QC光学声子之间的相互作用函数.对一个AlN/GaN/AlN纤锌矿量子阱线进行了数值计算.结果显示,当体系的角量子数m与z方向上的自由波数kz较小时,QC光学声子模的色散相当明显.观察到纤锌矿量子体系中的QC光学声子模的"退化"行为.通过电子-QC光学声子之间的耦合函数的讨论发现,高频区中的低频支QC模在电子-QC光学声子模之间的相互作用中起主要作用.计算结果还证明自由波数kz与角量子数m对电子-QC光学声子模间的耦合特性具有相似的影响.