Silikon Nitrid nədir

Silikon nitridi (Si3N4)qabaqcıl yüksək temperaturlu struktur keramikaların inkişafında əsas materialdır. Yüksək temperatur müqaviməti, aşınma müqaviməti, aşağı sıxlıq, yüksək möhkəmlik və sərtlik kimi müstəsna xüsusiyyətləri ilə tanınan o, "materiallar dünyasının çox yönlü çempionu" kimi şöhrət qazanmışdır. Bu unikal xüsusiyyətlər silisium nitrid keramikasını maşınqayırma, aerokosmik, milli müdafiə, yarımkeçirici texnologiya və hətta biotibbi tətbiqlər də daxil olmaqla bir sıra qabaqcıl sahələrdə əvəzolunmaz edib.

Silikon nitritatomlar arasında güclü kovalent əlaqə ilə xarakterizə edilən Si-N tetraedral vahidlərindən ibarət qeyri-üzvi, qeyri-metal birləşmədir. Silikon və azot atomları arasında yüksək bağlanma gücü Si3N4-ə üstün sərtlik və əla aşınma müqaviməti də daxil olmaqla əla mexaniki xassələri təmin edir. Onun keramikaları güclü əyilmə və sıxılma müqaviməti nümayiş etdirir və onu tələbkar mühitlərdə yüksək davamlı edir. Bununla belə, silisium nitridi gücü ilə təmin edən eyni güclü kovalent bağ həm də məhdud plastik deformasiya ilə nəticələnir, yəni kristal strukturun çox az sürüşmə sistemi var. Bu, silisium nitridə kövrək bir təbiət verir və onu stres altında qırılmaya daha çox meylli edir.

Əsas üstünlüklərindən birisilisium nitridisilisium nitrid tetraedral bölmələrinin yaratdığı fəza şəbəkə quruluşundan irəli gələn güclü kimyəvi dayanıqlığıdır. Bu, materialı korlaya bilən hidrofluorik turşu istisna olmaqla, əksər qeyri-üzvi turşulara və əsaslara yüksək dərəcədə davamlıdır. Bu kimyəvi möhkəmlik onun sərt kimyəvi mühitlərdə etibarlılığını artırır və kritik sənayelərdə potensial tətbiqlərini daha da genişləndirir.

Silikon Nitridin Kristal Quruluşları

Silikon nitritüç müxtəlif kristal quruluşda mövcuddur: α-faza, β-faza və γ-faza. Bunların arasında α və β fazaları altıbucaqlı kristal sisteminə aid olan Si3N4-ün ən çox müşahidə edilən və istifadə edilən formalarıdır. Bu fazaların sabit şəbəkə strukturu silisium nitrid keramikasını müxtəlif tətbiqlər üçün ideal hala gətirən əla mexaniki və istilik xüsusiyyətlərindən məsuldur.

β-faza (β-Si3N4) yüksək temperatur və kimyəvi müqavimət altında üstün performansına görə mühəndislik tətbiqlərində xüsusilə vacibdir. Aerokosmik, müdafiə və maşınqayırma kimi sənayelərdə ən çox istifadə edilən kristal formasıdır. Məsələn, β-Si3N4 yüksək məhsuldarlıqlı keramika mühərrik hissələrinin, qaz turbinləri üçün rotor və statorların və mexaniki sızdırmazlıq halqalarının istehsalında istifadə olunur, burada özünü yağlama xüsusiyyətləri və ekstremal şəraitdə yüksək davamlılığı yüksək qiymətləndirilir.

Bunun əksinə olaraq, γ-fazası (γ-Si3N4) silisium nitridin daha az yayılmış formasıdır və yalnız yüksək temperatur və yüksək təzyiq şəraitində sintez edilə bilər. Nəticədə, silisium nitridin strukturları üzərində aparılan tədqiqatlar ilk növbədə α və β fazalarına yönəlmişdir.

Yüksək istilik keçiriciliyiSilikon Nitrid Keramika Substratları

Elektronika sənayesi daha çox sistemləşdirmə, kəşfiyyat və inteqrasiya istiqamətində inkişaf etməyə davam etdikcə, yarımkeçirici cihazlara tələblər sürətlə artır. Elektron çiplərə və daha sıx yığılmış sxemlərə artan giriş gücü ilə əməliyyat zamanı yaranan istilik əhəmiyyətli bir problemə çevrilir. Səmərəli istilik yayılması yarımkeçirici cihazların ümumi performansını və səmərəliliyini artırmaq üçün kritik bir amilə çevrildi və burada silikon nitridin mühüm rol oynayır.

Silikon nitridin yüksək nəzəri istilik keçiriciliyi, əla elektrik izolyasiyası və oksidləşmə müqaviməti ilə birlikdə onu yüksək güclü elektron qablaşdırma substratları üçün ideal material edir. Bundan əlavə, onun istilik genişlənmə əmsalı yarımkeçirici çiplərdə istifadə olunan materialların əmsalı ilə sıx uyğunlaşır, struktur bütövlüyünü təmin edir və əməliyyat zamanı istilik gərginliyini minimuma endirir. Bu xüsusiyyətlər yüksək sürətli sxemlər, IGBT (İzolyasiya edilmiş Qapı Bipolyar Transistorlar), LG (İşıq Bələdçiləri) və CPV (Konsentratlı Fotovoltaik) sistemləri kimi tətbiqlərdə istilik yayılması üçün yüksək performanslı substratların istehsalına imkan verir.

Silikon nitridin elektrik izolyasiyasını və mexaniki dayanıqlığı qoruyarkən istiliyi effektiv şəkildə yaymaq qabiliyyəti böyük miqdarda enerji ilə işləyən cihazlar üçün vacibdir. Onun bu sahələrdə əla performansı təkcə enerji yarımkeçiricilərinin etibarlı işləməsini təmin etmir, həm də müasir elektron sistemlərin miniatürləşdirilməsinə və səmərəliliyinə töhfə verir.

Nəticə

Xülasə, silisium nitridin güc, istiliyə davamlılıq, kimyəvi sabitlik və istilik keçiriciliyinin unikal kombinasiyası onu müxtəlif yüksək performanslı tətbiqlərdə əvəzolunmaz bir material halına gətirir. Davamlı, yüksək temperatur komponentlərinin istehsalı üçün aerokosmik və müdafiə sahəsində istifadəsindən tutmuş, yüksək güclü yarımkeçirici cihazlarda istilik yayılması problemlərinin həllindəki roluna qədər, silikon nitrid müasir texnologiyaların inkişafında mühüm oyunçu olmaqda davam edir. Tədqiqatlar onun xassələrini və potensialını araşdırmağa davam etdikcə, silikon nitrit qabaqcıl materiallar dünyasında çempion olaraq qalmağa hazırlaşır.

Semicorex yüksək keyfiyyət təklif edirSiN substratı. Hər hansı bir sualınız varsa və ya əlavə məlumatlara ehtiyacınız varsa, bizimlə əlaqə saxlamaqdan çəkinməyin.

Əlaqə telefonu +86-13567891907

E-poçt: sales@semicorex.com