Alüminyum nitrür - Aluminium nitride

alüminyum nitrür
Aluminium Nitride powder
Wurtzite polyhedra.png
İsimler
Diğer isimler
alüminyum nitrür
tanımlayıcılar
3B model ( JSmol )
chebi
Kimyasal Örümcek
ECHA Bilgi Kartı 100.041.931 Edit this at Wikidata
AT Numarası
13611
RTECS numarası
ÜNİİ
  • InChI=1S/Al.N checkY
    Anahtar: PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N checkY
  • InChI=1/Al.N/rAlN/c1-2
    Anahtar: PIGFYZPCRLYGLF-PXKYIXAJAH
  • [AlH2-]1[N+]47[AlH-]2[N+][AlH-]3[N+]8([AlH2-][NH+]([AlH2-]4)[AlH2-]6)[AlH- ]4[N+][AlH-]5[N+]6([AlH2-]6)[Al-]78[N+]78[AlH-]([NH+]69)[NH+]5[AlH2-][NH+ ]4[AlH-]7[NH+]3[AlH2-][NH+]2[AlH-]8[NH+]1[AlH2-]9
  • [AlH2-]1[NH+]([AlH2-]6)[AlH2-][NH+]7[AlH-]2[N+][Al-]3([N+][AlH-]9[N+]5) [N+]18[Al-]45[N+][AlH-]5[NH+]6[Al-]78[N+]78[AlH2-][NH+]5[AlH2-][N+]4([AlH2- ][NH+]9[AlH2-]4)[AlH-]7[N+]34[AlH2-][NH+]2[AlH2-]8
Özellikleri
Al N
Molar kütle 40.989 g/mol
Görünüm beyaz ila soluk sarı katı
Yoğunluk 3,255 g / cc 3.
Erime noktası 2.500 °C (4,530 °F; 2.770 K)
hidrolizler (toz), çözünmez (monokristalin)
çözünürlük çözünmez, bazların ve asitlerin sulu çözeltilerinde hidrolize tabi tutulur
Bant boşluğu 6.015 eV ( doğrudan )
elektron hareketliliği ~300 cm 2 /(V·s)
Termal iletkenlik 321 W/(m·K)
yapı
Würtzit
C 6v 4 - P 6 3 mc , No. 186, hP4
a  = 0,31117 nm, c  = 0,49788 nm
2
dört yüzlü
Termokimya
30,1 J/(mol·K)
Std molar
entropi
( S o 298 )
20,2 J/(mol·K)
Std
oluşum entalpisi
f H 298 )
-318.0 kJ/mol
-287,0 kJ/mol
Tehlikeler
GHS piktogramları GHS07: HarmfulGHS08: Health hazardGHS09: Environmental hazard
GHS Sinyal kelimesi Uyarı
H315 , H319 , H335 , H373 , H411
P260 , P261 , P264 , P271 , P280 , P301+330+331 , P302+352 , P303+361+353 , P304+340 , P305+351+338 , P310 , P312 , P321 , P332+313 , P337+313 , P362 , P363 , P403+233 , P405 , P501
NFPA 704 (ateş elmas)
1
0
0
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da).
checkY doğrulamak  ( nedir   ?) checkY☒N
Bilgi kutusu referansları

Alüminyum nitrid ( Al N ) katı bir nitrür ve alüminyum . 321 W/(m·K)'ye kadar yüksek ısı iletkenliğine sahiptir ve bir elektrik yalıtkanıdır. Bu hekzagonal (a-AIN) faz sahip bant genişliğini , oda sıcaklığında ~ 6 eV ve güçlü bir uygulaması vardır optoelektronik çalışan derin ultraviyole frekansları.

Tarih ve fiziksel özellikler

AlN ilk olarak 1877'de sentezlendi.

AlN, saf (katkılanmamış) durumda 10 −11 –10 −13  Ω −1 ⋅cm −1 , katkılı olduğunda 10 −5 –10 −6  Ω −1 ⋅cm −1'e yükselen bir elektrik iletkenliğine sahiptir . Elektrik arıza 1.2-1.8 arasında bir alan meydana x 10 5  V / mm ( dielektrik gücü ).

AlN'nin (zb-AlN) kübik çinko karışım fazının yüksek basınçlarda süper iletkenlik sergileyebileceği tahmin edilmektedir .

AlN, yüksek termal iletkenliğe sahiptir , yüksek kaliteli MOCVD ile büyütülmüş AlN tek kristali, ilk ilke hesaplamasıyla tutarlı olarak 321 W/(m·K) içsel bir termal iletkenliğe sahiptir. Elektriksel olarak yalıtkan bir seramik için , polikristal malzeme için 70–210 W/(m·K) ve tek kristaller için 285 W/(m·K) kadar yüksektir.

Kararlılık ve kimyasal özellikler

Alüminyum nitrür, inert atmosferlerde yüksek sıcaklıklarda stabildir ve yaklaşık 2200 °C'de erir. Bir vakumda, AlN ~1800 °C'de ayrışır. Havada, 700 °C'nin üzerinde yüzey oksidasyonu meydana gelir ve oda sıcaklığında bile, 5-10 nm kalınlığında yüzey oksit tabakaları tespit edilmiştir. Bu oksit tabakası malzemeyi 1370 °C'ye kadar korur. Bu sıcaklığın üzerinde toplu oksidasyon meydana gelir. Alüminyum nitrür, hidrojen ve karbon dioksit atmosferlerinde 980 °C'ye kadar stabildir.

Materyal, mineral asitlerde tane sınırı saldırısı yoluyla ve güçlü alkalilerde alüminyum-nitrür tanelerine saldırması yoluyla yavaş yavaş çözünür . Malzeme suda yavaşça hidrolize olur. Alüminyum nitrür, klorürler ve kriyolit dahil olmak üzere çoğu erimiş tuzun saldırısına karşı dayanıklıdır .

Alüminyum nitrür, Cl 2 bazlı reaktif iyon aşındırma ile modellenebilir .

imalat

AIN sentezlenir karbotermal azaltılması ve alüminyum oksit gaz azot ya da amonyak varlığında veya alüminyumdan doğrudan nitrürleme ile. Kullanımı sinterleme örneğin Y olarak yardımcı maddeler, 2 O 3 ya da CaO ve sıcak, yoğun bir teknik dereceli malzemenin üretilmesi için gereken presleme.

Uygulamalar

Epitaksiyel olarak büyütülen ince film kristal alüminyum nitrür, AlN'nin piezoelektrik özelliklerinden dolayı silikon levhalar üzerinde biriken yüzey akustik dalga sensörleri (SAW'ler) için kullanılır . Bir uygulama, cep telefonlarında yaygın olarak kullanılan ve ince film toplu akustik rezonatör (FBAR) olarak adlandırılan bir RF filtresidir . Bu, iki metal katman arasına sıkıştırılmış alüminyum nitrür kullanan bir MEMS cihazıdır.

AlN ayrıca, ultrason yayan ve alan ve bir metreye kadar mesafelerde havada mesafe bulma için kullanılabilen piezoelektrik mikro-işlenmiş ultrason dönüştürücüler oluşturmak için kullanılır.

AlN'nin alümina ve berilyum oksite benzer elektronik uygulamalarda kullanılmasına izin vermek için metalleştirme yöntemleri mevcuttur . Karbon nanotüplerle izoelektronik olan inorganik yarı-tek boyutlu nanotüpler olarak AlN nanotüpler, toksik gazlar için kimyasal sensörler olarak önerilmiştir.

Şu anda galyum nitrür bazlı yarı iletkenler kullanarak ultraviyole içinde çalışacak ışık yayan diyotların geliştirilmesine yönelik çok fazla araştırma var ve alaşım alüminyum galyum nitrür kullanılarak 250 nm kadar kısa dalga boyları elde edildi. 2006 yılında, 210 nm'de verimsiz bir AlN LED emisyonu rapor edildi.

AlN uygulamaları arasında

  • opto-elektronik,
  • optik depolama ortamında dielektrik katmanlar,
  • elektronik substratlar, yüksek termal iletkenliğin gerekli olduğu talaş taşıyıcılar,
  • askeri uygulamalar,
  • galyum arsenit kristalleri yetiştirmek için bir pota olarak ,
  • çelik ve yarı iletken üretimi.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Alıntılanan kaynaklar

NH 3
K 2 H 4
O(N 2 ) 11
Li 3 K Be 3 K 2 BN β-C 3 N 4
g-C 3 N 4
C x N y
K 2 N x O y NF 3 Ne
Na 3 N Mg 3 N 2 AlN Si 3 N 4 PN
P 3 N 5
S x N y
SN
S 4 N 4
NC 3 Ar
K 3 K Ca 3 K 2 SCN Teneke sanal ağ CrN
Cr 2 N
Mn x N y Fe x N y bağ Ni 3 N CuN Zn 3 N 2 GaN Ge 3 N 4 Gibi Gör Not 3 Kr
Rb Sr 3 N 2 YN ZrN NBN β-Mo 2 N Tc Ru Rh şifre Ag 3 N CDN Han Sn Sb Te NI 3 Xe
C'ler Ba 3 N 2   Hf 3 N 4 taN WN Yeniden İşletim sistemi ir nokta Au Hg 3 N 2 TIN Pb Çöp Kutusu po at Rn
Cum Ra 3 N 2   Rf db Çavuş bh hs dağ Ds Rg Müşteri Nh fl Mc Sv. Ts og
La CeN PrN Nd öğleden sonra Sm AB GdN yemek dy Ho Er Tm yb lu
AC Th baba U 2 N 3 np Pu Ben Santimetre bk bkz. Es FM md Hayır lr