مقدمة الموصلية الحرارية لنيتريد الألومنيوم

يتمتع نيتريد الألومنيوم (ALN) بخصائص القوة العالية ، والمقاومة عالية الحجم ، وتحمل العزل العالي الجهد ، ومعامل التوسع الحراري ، والمطابقة الجيدة مع السيليكون ، وما إلى ذلك ، ليس فقط كمساعدات تلب في مجال الركيزة السيراميكية ، ورقة السيراميك ومواد التعبئة والتغليف التي اشتعلت فيها النيران في السنوات الأخيرة ، وأدائها يتجاوز الكثير من ألومينا.

من بين الخصائص المهمة لنيتريد الألومنيوم ، والأهم من ذلك هو الموصلية الحرارية HIG. فيما يتعلق بآلية الموصلية الحرارية لنيتريد الألومنيوم ، تم إجراء الكثير من الأبحاث في الداخل والخارج ، وتم تشكيل نظام نظري كامل نسبيًا. الآلية الرئيسية هي: الاهتزاز عبر الشبكة ، أي نقل الحرارة بمساعدة موجات شعرية أو موجات الحرارة. تخبرنا نتائج ميكانيكا الكم أنه يمكن معالجة موجات الشبكة كحركة للجسيم ، فونون. موجات الحرارة لها أيضا ازدواجية الجسيمات الموجية. تنقل الفونونات الحاملة للحرارة الحرارة من خلال الاهتزازات المقيدة والمنسقة بين الجذور الهيكلية (الذرات أو الأيونات أو الجزيئات). إذا كانت البلورة عبارة عن inelastomer مع بنية مثالية تمامًا ، فيمكن أن تنتقل الحرارة بحرية إلى الوصلة الباردة بواسطة الطرف الساخن من البلورة دون أي تداخل وتناثر ، ويمكن أن تصل الموصلية الحرارية إلى قيمة عالية جدًا. يتم التحكم بشكل أساسي في الموصلية الحرارية عن طريق العيوب البلورية وتناثر الفونون من قبل الفونونات نفسها.

من الناحية النظرية ، يمكن أن تصل الموصلية الحرارية لـ ALN إلى 320W · M-1 · K-1 ، ولكن بسبب الشوائب والعيوب في ALN ، تقل الموصلية الحرارية لركيزة السيراميك النيتريد الألمنيوم أقل من 200 واط · M-1 · K-1. ويرجع ذلك بشكل أساسي إلى حقيقة أن البدائية الهيكلية داخل الكريستال لا يمكن أن يكون لها توزيع موحد تمامًا تمامًا ، وهناك دائمًا مناطق مختلفة ومكثفة ، وبالتالي فإن الفونونات التي تم حملها الحالية ستزعج وتنتشر دائمًا أثناء الانتشار.