氮化铝
耐热冲击的材料
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历史版本
氮化铝（AlN）是Ⅲ-V族氮化物中禁带宽度最大的半导体材料，其直接禁带宽度为6.2eV拥有宽禁带、高熔点、高临界击穿场强、高热稳定性和耐化学腐蚀等优异性质。常用的 AIN 制备方法有物理气相传输（physical vapor transport，PVT）法、液相法、金属有机化学气相沉积法、MBE法等。[1]
AIN是一种综合性能优异的先进陶瓷材料，对AIN的研究工作开始于100多年前。1862年，Briegleb和Geuther首次发现了AIN，他们将Al屑放入瓷船中，在氮气环境下加热2小时。冷却后，发现产物的重量明显增加，且表面呈白色，内部呈黄褐色。此外，他们还发现了材料内部存在氮。但当时仅将其用作固氮剂化肥。[1]
性质
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。[2]
氮化铝晶胞