氮化铝 - Wikiwand
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氮化铝

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氮化铝[1][2]
英文名 Aluminum nitride
别名 氮化铝
识别
CAS号 24304-00-5  ✓
PubChem 90455
ChemSpider 81668
SMILES
InChI
InChIKey PIGFYZPCRLYGLF-PXKYIXAJAH
EINECS 246-140-8
ChEBI 50884
RTECS BD1055000
性质
化学式 AlN
摩尔质量 40.989[2] g·mol⁻¹
外观 蓝白色晶体[2]
密度 3.255 g/cm3[2]
熔点 3000 °C[2]
沸点 2517 °C
溶解性 与水反应[2]
热导率 140–180 W m-1 K-1
结构
晶体结构 六方[2]
热力学
热容 740 J Kg-1 K-1
若非注明,所有数据均出自一般条件(25 ℃,100 kPa)下。

氮化铝(Aluminum Nitride,AlN)是氮化物。纤锌矿状态的氮化铝(w-AlN)是一种宽带隙(Wide-bandgap Semiconductor)的半导体材料(6.2 eV)。故也是可应用于深紫外线光电子学半导体物料。

历史及特性

氮化铝于1877年首次合成。至1980年代,因氮化铝是一种陶瓷绝缘体(多晶体物料为 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,能取代矾土氧化铍用于大量电子仪器。氮化铝可通过氧化铝还原作用或直接氮化金属来制备。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,氮化铝在氢气二氧化碳中仍相当稳定。矿物通过侵袭粒状物质的界限使它慢慢溶解,而强则通过侵袭粒状氮化铝使它溶解。物质在中会慢慢水解。氮化铝可以抵抗大部分融解的的侵袭,包括氯化物冰晶石〔即六〕。

应用

有报告指现今大部分研究都在开发一种以半导体氮化镓合金铝氮化镓)为基础且运行于紫外线发光二极管,而波长为250纳米。在2006年5月有报告指一个无效率的二极管可发出波长为210纳米的光波[1]。以真空紫外线反射率量出单一的氮化铝晶体上有6.2eV的能隙。理论上,能隙允许一些波长为大约200纳米的通过。但在商业上实行时,需克服不少困难。氮化铝应用于光电工程,包括在光学储存界面及电子基质作诱电层,在高的导热性下作芯片载体,以及作军事用途。

由于氮化铝压电效应的特性,氮化铝晶体的外延性伸展也用于表面声学波的探测器。而探测器则会放置于晶圆上。只有非常少的地方能可靠地制造这些细的薄膜

参见

参考资料

  1. ^ Aluminum Nitride. Accuratus. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 CRC Handbook of Chemistry and Physics 97th Edition. 2016-06-24: 4–45. ISBN 1-4987-5428-7 (英语). 

外部链接

学术

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氮化铝
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