氮化硼作為陶瓷基板有哪些優點和應用

采用化學氣相沉積 (CVD)技術生產的熱解氮化硼 (PBN) 基板已成為具有廣泛應用的尖端材料。這些基板具有獨特的熱、電和機械性能，使其成為電子、航空航天、半導體、能源和其他行業中有價值的組件。在本文中，我們將探討 PBN (CVD) 基板的潛力、其獨特的特性以及它們擅長的各種應用。

了解熱解氮化硼基板

PBN (CVD) 基材是通過化學氣相沉積工藝沉積在基材上的熱解氮化硼薄層。CVD 技術能夠精確控制生長過程，從而產生均勻且高質量的基板。這些基材表現出各向異性特性，這意味著它們沿著不同的晶軸具有不同的物理特性。這種各向異性允許在特定應用中定制功能和性能。

熱解氮化硼基板的優點

PBN (CVD) 基板是具有卓越特性的先進材料。它們的不同好處如下：

1. 熱穩定性：

PBN (CVD) 基板的主要優點是其卓越的熱穩定性。它們可以在惰性氣氛中承受超過 1800°C 的溫度，在氧化環境中承受高達 1400°C 的溫度，而不會明顯降解。

它們的低熱膨脹系數是另一個關鍵特性。與傳統材料不同，PBN 基板在受到熱波動時表現出最小的膨脹或收縮，從而確保尺寸穩定性并最大限度地降低熱應力引起的故障風險。

2. 電氣絕緣：

PBN (CVD) 基板具有卓越的電絕緣性能。它們具有高電阻率、低介電損耗和寬帶隙，使其適合高功率和高頻應用中的電氣隔離。PBN 基板可以承受高電壓，即使在高溫下也能提供出色的電氣性能。

3. 化學惰性：

PBN 基材表現出優異的化學惰性，保持穩定且不受侵蝕性化學環境的影響。這種耐化學侵蝕性確保了組件和系統的使用壽命和可靠性，使其非常適合化學加工、半導體和航空航天工業中的應用。

4. 機械強度：

PBN 基材表現出卓越的機械強度和穩定性，使其能夠承受機械應力和振動。它們具有高彈性模量，這有助于其尺寸穩定性和抗變形性。PBN 基板在極端條件下保持其結構完整性，使其適合需要堅固材料的應用。

熱解氮化硼襯底的應用

PBN (CVD) 基板在各種高溫技術中都有應用。一些值得注意的例子包括：

?高溫爐：這些基材用作高溫爐中的隔熱部件、加熱元件和支撐結構，實現高效且受控的熱傳遞。

?電子：用作高頻晶體管、微波器件、光電器件等電子元件的高性能基材。它們的導熱性和電絕緣特性有助于提高設備性能和可靠性。

?半導體行業：PBN基板用于半導體制造，特別是涉及高溫和腐蝕性氣體的工藝中。它們用作腔室組件、晶圓載體和固定裝置，提供熱穩定性、耐化學性和電絕緣性。

?航空航天和國防：它們在航空航天應用中發揮著至關重要的作用，包括熱管理系統、天線罩、火箭噴嘴、隔熱罩、導彈制導系統和衛星部件。它們的高導熱性和機械穩定性可在惡劣環境下實現高效散熱和保護。

?能源和電力：PBN基板可應用于鋰離子電池等儲能系統，其熱管理能力和電絕緣性能有助于提高電池性能和安全性。

?光電器件：這些基板用于光電器件，例如激光二極管和光子元件，其尺寸穩定性和高溫性能對于精確光學對準和長期可靠性至關重要。