1.氮化鋁的性質

氮化鋁的功能來自其 熱、電和機械性能的組合。氮化鋁是一種高性能材料，具有優(yōu)異的熱傳導，機械強度和耐腐蝕性能。其電阻率也是其重要的物理性質之一，對于在電子器件中的應用具有重要意義。氮化鋁的電阻率與其制備方法，晶體結構，參雜雜質等原因有關。通常情況下，氮化鋁的電阻率著溫度升高而降低，因此在高溫下應用時需要考慮其電阻率的影響。

2.結構特性

氮化鋁(AlN)是一種六方纖鋅礦結構的共價鍵化合物，晶格參數(shù)為a=3.114，c=4.986。純氮化鋁呈藍白色，通常為灰色或灰白色，是典型的III-Ⅴ族寬禁帶半導體材料。

性能特征：氮化鋁(AlN)具有高強度、高體積電阻率、高絕緣耐壓、熱膨脹系數(shù)、與硅匹配好等特性，不但用作結構陶瓷的燒結助劑或增強相，尤其是在近年來大火的陶瓷電子基板和封裝材料領域，其性能遠超氧化鋁。

3.熱性能

與大多數(shù)陶瓷相比，氮化鋁具有非常高的 導熱性。事實上，AlN 是所有陶瓷中導熱率最高的材料之一，僅次于氧化鈹。對于單晶AlN，這個值可以高達285 W/(m·K)。然而，對于多晶材料，70–210 W/(m·K) 范圍內的值更常見。

氮化鋁的高導熱性是由于其低摩爾質量（40.99 g/mol，而氧化鋁 Al2O3 為 101.96 g/mol）、強鍵合和相對簡單的晶體結構。

氮化鋁 在 20 °C 時的熱膨脹系數(shù)為 4.8?10 -6 1/K。這與硅（20°C 時為 3.5?10 -6 1/K）非常相似，因此 AlN 通常用作硅加工的襯底材料。

與在高溫下使用相關的氮化鋁的其他特性是高耐熱沖擊性和耐高溫下熔融金屬、化學品和等離子體的腐蝕。

氮化鋁的熔點為2200℃，沸點為2517℃。

4.電氣特性

與其他陶瓷類似，AlN 具有非常高的電阻率，范圍為 10-16 Ω·m。這使其成為電絕緣體。

AlN還具有相對較高的介電常數(shù)，為8.8-8.9（純AlN），與Al 2 O 3的介電常數(shù)相近，但遠低于SiC。

AlN 的擊穿電場為 1.2–1.8 x 10 6 V cm -1。

AlN 還顯示壓電性，這在薄膜應用中很有用。

5.機械性能

AlN在20℃時的抗彎強度為350 MPa，與Al 2 O 3相同，略低于SiC。

與 200 GPa 范圍內的鋼相比，它具有 343 GPa 的高楊氏模量。該值僅低于Al 2 O 3的值。

AlN 在 20 °C 時還具有大約 1000 的高維氏硬度。

審核編輯 黃宇