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Aluminiumnitrid ist eine bevorzugte Wahl für Substrat- und Wärmemanagement-Anwendungen

  • May 12,2015.
Aluminiumnitrid ist ein einzigartiges keramisches Material, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit mit einem hohen spezifischen elektrischen Widerstand verbindet. Nur wenige Keramiken besitzen eine hohe Wärmeleitfähigkeit: Berylliumoxid (Beo) und kubisches Bornitrid (c-bn) sind praktisch die einzigen anderen Beispiele. Allerdings ist die Verwendung von Beo aufgrund seiner Toxizität eingeschränkt und c-bn ist sehr schwer herzustellen.

für die Wärmeleitfähigkeit ist die Fähigkeit eines Materials, Wärme zu übertragen, wenn es einem Temperaturgradienten ausgesetzt wird. In Dielektrika wie Aluminiumnitrid wird Wärme durch Gitterschwingungen (auch \"Phononen\" genannt) übertragen. Materialien mit einfacher Struktur, kovalenter Bindung und geringer Atommasse besitzen in der Regel eine hohe Wärmeleitfähigkeit.
Die tatsächliche Wärmeleitfähigkeit eines Materials wird durch Faktoren beeinflusst, die die Ausbreitung von Phononen behindern. Temperatur, Verunreinigungen, Porengröße und -verteilung, Korngröße, Zusammensetzungshomogenität und Orientierung beeinflussen alle die Gitterschwingungen und daher die Wärmeleitfähigkeit.

die theoretische Wärmeleitfähigkeit von Aluminiumnitrid ist ungefähr 280 wm-1k-1. Die tatsächliche Wärmeleitfähigkeit hängt von den Verarbeitungsbedingungen und der Rohstoffreinheit ab. das Vorhandensein von Sauerstoffverunreinigungen in dem Gitter ist ein Hauptnachteil; Wenn Sauerstoff Stickstoff im Gitter verdrängt, erzeugt er Leerstellen, die die Phononenausbreitung unterbrechen und die Phononen streuen, wodurch die Wärmeleitfähigkeit verringert wird.

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