Introdución Condutividade térmica do nitruro de aluminio

O nitruro de aluminio (ALN) ten as características de alta resistencia, resistividade de alto volume, alta tensión de illamento, coeficiente de expansión térmica e boa coincidencia con silicio, etc. No campo do substrato cerámico, os materiais de folla de cerámica e envases que estiveron a lume nos últimos anos e o seu rendemento supera con moito o da alúmina.

Entre as propiedades importantes do nitruro de aluminio, a máis significativa é a condutividade térmica HIG. En canto ao mecanismo de condutividade térmica de nitruro de aluminio, fíxose moitas investigacións na casa e no exterior e formouse un sistema teórico relativamente completo. O mecanismo principal é: vibración a través de celosía, é dicir, a transferencia de calor coa axuda de ondas de celosía ou ondas de calor. Os resultados da mecánica cuántica dinnos que as ondas de celosía pódense procesar como o movemento dunha partícula, un fonón. As ondas de calor tamén teñen dualidade de partículas de onda. Os fonóns transportadores de calor transmiten calor mediante vibracións mutuamente restritivas e coordinadas entre radicais estruturais (átomos, ións ou moléculas). Se o cristal é un inelastómero cunha estrutura perfectamente ideal, a calor pódese transmitir libremente á unión fría polo extremo quente do cristal sen ningunha interferencia e dispersión, e a condutividade térmica pode alcanzar un valor moi alto. A súa condutividade térmica está controlada principalmente por defectos de cristal e dispersión de fonóns polos propios fonóns.

Teoricamente, a condutividade térmica de ALN pode chegar a 320W · M-1 · K-1, pero debido ás impurezas e defectos en ALN, a condutividade térmica do substrato cerámico de nitruro de aluminio é inferior a 200W · M-1 · K-1. Isto débese principalmente a que os primitivos estruturais dentro do cristal non poden ter unha distribución uniforme completamente estrita, e sempre hai rexións escasas e densas diferentes, polo que os fonóns transportadores actuais sempre serán perturbados e espallados durante a propagación.