एल्यूमीनियम नाइट्राइड सिरेमिक उच्च थर्मल चालकता के फायदे हैं, उच्च तापमान वातावरण के तहत अच्छा विद्युत इन्सुलेशन और डाइइलेक्ट्रिक गुण, उच्च तापमान पर उच्च सामग्री ताकत, सेमीकंडक्टर सिलिकॉन सामग्री के साथ कम थर्मल विस्तार गुणांकीय मिलान, गैर विषैले, आदि, AlN एल्यूमीनियम नाइट्राइड सिरेमिक सबस्ट्रेट्स और इलेक्ट्रॉनिक पैकेजिंग के लिए एक आदर्श गर्मी अपव्यय सामग्री है। एल्यूमीनियम नाइट्राइड सिरेमिक का कोर और प्रमुख प्रदर्शन सूचकांक उच्च थर्मल चालकता है। यद्यपि एल्यूमीनियम नाइट्राइड की थर्मल चालकता सिद्धांत रूप में 320W/(m·K) तक पहुंच सकती है, वास्तविक उत्पादों की थर्मल चालकता एल्यूमीनियम नाइट्राइड में अशुद्धियों और दोषों के कारण होती है। यह दर 200W/(m·K) से कम है । एल्यूमीनियम नाइट्राइड सिरेमिक की थर्मल चालकता को प्रभावित करने वाले मुख्य कारक क्रिस्टल जाली, घनत्व, माइक्रोस्ट्रक्चर और पाउडर शुद्धता की ऑक्सीजन सामग्री हैं। निम्नलिखित कई प्रमुख कारकों का परिचय है।
1. ऑक्सीजन की मात्रा और अशुद्धियों
एल्यूमीनियम नाइट्राइड सिरेमिक के लिए, ऑक्सीजन के लिए अपनी मजबूत आत्मीयता के कारण, ऑक्सीजन अशुद्धियों को सिंटरिंग प्रक्रिया के दौरान एएलएन जाली में फैलाना आसान होता है, जो सीधे विभिन्न दोषों से संबंधित है और एल्यूमीनियम नाइट्राइड की थर्मल चालकता को प्रभावित करने का मुख्य स्रोत है। फोनन-डिफेक्ट बिखरने में मुख्य भूमिका अशुद्धता ऑक्सीजन और एल्यूमिना की उपस्थिति है। क्योंकि एल्यूमीनियम नाइट्राइड आसानी से हाइड्रोलिज्ड और ऑक्सीकृत है, सतह पर एक एल्यूमीनियम ऑक्साइड फिल्म बनाई जाती है, और एल्यूमीनियम ऑक्साइड एल्यूमीनियम नाइट्राइड क्रिस्टल जाली में भंग हो जाता है। एल्यूमीनियम नाइट्राइड क्रिस्टल जाली anharmonic दिखाई देते हैं, फोनन बिखरने को प्रभावित करते हैं, ताकि एल्यूमीनियम नाइट्राइड सिरेमिक की थर्मल चालकता तेजी से कम हो जाए।
2. घनत्व
एल्यूमीनियम नाइट्राइड की थर्मल चालकता के अनुसार, कम घनत्व वाले नमूनों में बड़ी संख्या में छिद्र फोनन के बिखरने को प्रभावित करेंगे, उनके मतलब मुक्त पथ को कम करेंगे, और इस तरह एल्यूमीनियम नाइट्राइड सिरेमिक की थर्मल चालकता को कम करेंगे। साथ ही, कम घनत्व वाले नमूनों के यांत्रिक गुण संबंधित अनुप्रयोगों की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते हैं। इसलिए, उच्च घनत्व एल्यूमीनियम नाइट्राइड सिरेमिक के लिए उच्च थर्मल चालकता के लिए एक शर्त है।
3. माइक्रोस्ट्रक्चर
एल्यूमीनियम नाइट्राइड सिरेमिक के माइक्रोस्ट्रक्चर में थर्मोडायनामिक गुणों के साथ एक-से-एक पत्राचार होता है। माइक्रोस्ट्रक्चर में अनाज का आकार, आकृति विज्ञान और अनाज सीमा के दूसरे चरण की सामग्री और वितरण शामिल है। वास्तविक एल्यूमीनियम नाइट्राइड सिरेमिक एक बहु-चरण पॉलीक्रिस्टलाइन है, जो मुख्य रूप से एल्यूमीनियम नाइट्राइड क्रिस्टल चरण, एल्यूमीनियम दूसरे चरण (अनाज सीमा चरण) और छिद्रों और अन्य दोषों से बना है। एल्यूमीनियम नाइट्राइड के जाली दोषों का अध्ययन करने के अलावा, कई लोगों ने क्रिस्टल अनाज, अनाज सीमा आकृति विज्ञान, संरचना, प्रकृति, सामग्री और एल्यूमीनियम नाइट्राइड के अनाज सीमा चरण के वितरण और थर्मल चालकता के साथ उनके संबंधों का भी अध्ययन किया है। व्यापक शोध के बाद, आम तौर पर यह माना जाता है कि एल्यूमिनेट दूसरे चरण के वितरण का थर्मल चालकता पर सबसे महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।
