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关于氮化铝的基本知识

   中文名称:氮化铝。英文名称:aluminum nitride 定义:由ⅢA族元素Al和ⅤA族元素N化合而成的半导体材料。分子式为AlN。室温下禁带宽度为6.42eV,属直接跃迁型能带结构。 应用学科:材料科学技术(一级学科);半导体材料(二级学科);化合物半导体材料(二级学科) 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布目录

  说明:AlN是原子晶体,属类金刚石氮化物,最高可稳定到2200℃。室温强度高,且强度随温度的升高下降较慢。导热性好,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料。抗熔融金属侵蚀的能力强,是熔铸纯铁、铝或铝合金理想的坩埚材料。氮化铝还是电绝缘体,介电性能良好,用作电器元件也很有希望。砷化镓表面的氮化铝涂层,能保护它在退火时免受离子的注入。

  氮化铝还是由六方氮化硼转变为立方氮化硼的催化剂。室温下与水缓慢反应.可由铝粉在氨或氮气氛中800~1000℃合成,产物为白色到灰蓝色粉末。或由Al2O3-C-N2体系在1600~1750℃反应合成,产物为灰白色粉末。或氯化铝与氨经气相反应制得.涂层可由AlCl3-NH3体系通过气相沉积法合成。AlN+3H2O==催化剂===Al(OH)3↓+NH3↑

  氮化铝是一种陶瓷绝缘体(聚晶体物料为 70-210 W?m?1?K?1,而单晶体更可高达 275 W?m?1?K?1 ),使氮化铝有较高的传热能力,至使氮化铝被大量应用于微电子学。与氧化铍不同的是氮化铝无毒。氮化铝用金属处理,能取代矾土及氧化铍用于大量电子仪器。氮化铝可通过氧化铝和碳的还原作用或直接氮化金属铝来制备。氮化铝是一种以共价键相连的物质,它有六角晶体结构,与硫化锌、纤维锌矿同形。此结构的空间组为P63mc。要以热压及焊接式才可制造出工业级的物料。物质在惰性的高温环境中非常稳定。在空气中,温度高于700℃时,物质表面会发生氧化作用。在室温下,物质表面仍能探测到5-10纳米厚的氧化物薄膜。直至1370℃,氧化物薄膜仍可保护物质。但当温度高于1370℃时,便会发生大量氧化作用。直至980℃,氮化铝在氢气及二氧化碳中仍相当稳定。矿物酸通过侵袭粒状物质的界限使它慢慢溶解,而强碱则通过侵袭粒状氮化铝使它溶解。物质在水中会慢慢水解。氮化铝可以抵抗大部分融解的盐的侵袭,包括氯化物及冰晶石〔即六氟铝酸钠〕。

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