Nitruro d'alluminio : le « révolutionnaires » dans l'industrie des semi-conducteurs

Structure et propriétés

Le nitrure d'aluminium (AlN) est un cristal dominé par des liaisons covalentes, un nitrile hexagonal de type diamant. Il présente une bande interdite ultra-large (6,2 eV) et une énergie de liaison d'exciton extrêmement élevée, le classant comme un semi-conducteur à bande interdite directe. Sa structure cristalline ressemble à celle du BeO et du SiC. En raison de la nature hautement directionnelle de ses liaisons covalentes, l'AlN offre des propriétés physiques et chimiques exceptionnelles telles qu'une conductivité thermique élevée.

Méthode CVD pour la poudre de nitrure d'aluminium

Le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) est une voie efficace pour produire de la poudre d'AlN de taille de particule uniforme, de haute pureté et de grande surface spécifique. Des composés volatils sources d'aluminium (halogénures d'aluminium ou alkylaluminium) et de l'ammoniac (NH₃) sont introduits dans la chambre de réaction pour réagir. Pendant la réaction, le NH₃ se décompose pour fournir des atomes d'azote actifs, et la poudre d'AlN est formée par dépôt en phase gazeuse.

Les avantages de cette méthode incluent une pureté élevée du produit et une taille de particule fine. Ses inconvénients sont un coût de production élevé, des exigences strictes en matière d'équipement et un faible débit. Néanmoins, l'alkylaluminium est coûteux et nécessite un stockage et un transport spéciaux sous protection sous atmosphère inerte. Par conséquent, ce procédé reste principalement au stade de la recherche en laboratoire et n'a pas encore atteint une industrialisation à grande échelle.

Applications du nitrure d'aluminium dans l'industrie des semi-conducteurs

1. Substrats d'encapsulation électronique
2. Composants d'équipement de semi-conducteurs
3. Matériaux de substrat de semi-conducteurs
4. Matériaux de couches minces de nitrure d'aluminium