160 жилийн түүхтэй нээлтийн дараа “хөнгөн цагаан нитрит” нь судлаачдын судлах дуртай нэгдлүүдийн нэг болжээ. AlN-ээр тэмдэглэсэн нэгдэл нь саяхан Fraunhofer IISB-ээс хагас дамжуулагч хавтан хэлбэрээр үйлдвэрлэгдсэн. Энэ нийтлэлд AlN-ийн бүтэц, цахилгаан шинж чанар, түүний хагас дамжуулагчийн хамрах хүрээг дэлгэрэнгүй тайлбарласан болно.
Хөнгөн цагаан нитрит
Хөнгөн цагаан нитрит нь AlN химийн аргаар тэмдэглэгдсэн нэгдэл юм. Хөнгөрсөн цагаан (Z = 13) нь “+3” цахилгаан цэнэг авч, “-3” цахилгаан цэнэглэгчээр ажиллаж байгаа нь цахилгаан эерэг нэгдэл
(Z = 7) нитриттэй ковалент холбоог ажиллуулдаг. Хөнгөн цагаан нитритын өвөрмөц химийн шинж чанар нь янз бүрийн ялгадас, хагас дамжуулагч, хэт дамжуулагч шиг ажиллах боломжтой. Хөндлөнгийн цагаан нитрит нь хараат өнцөгт вуртцит ба куб цайрын бленд гэсэн хоёр өнгөт хэлбэрээр байдаг.
Зургаан өнцөгт Вуртцит
Өрөөний температурт хөнгөн цагаан нитритын цул зургаан өнцөгт вурцит бүтэц нь 6 эВ-ийн өргөн зурвасын зайтай тусгаарлагч шиг ажилладаг. Дотоод бүтцийг допинг хийснээр нэгдлийн хагас дамжуулагч шинж чанарыг дэмжихийн тулд цахилгаан дамжуулах чанар нэмэгддэг.
Куб цайр
Хөнгөн цагаан нитритын куб цайрын блендийн фаз нь ковалент шинж чанарыг орлуулахын тулд ионы холбоо үүсгэдэг метастабил бүтэц юм. Судлаачдын үзэж байгаагаар нэгдэл нь өндөр даралтын орчинд хэт дамжуулагч шинж чанартай байж магадгүй юм.
Хөнгөн цагаан нитридын шинж чанар
- Цацрагт тэсвэртэй
- Өндөр дулаан дамжуулалт
- Эзлэхүүний өндөр эсэргүүцэл
- Өндөр диэлектрик хүч
- Өндөр элэгдэлд тэсвэртэй
- Үйлдвэрлэлийн бохирдлын эрсдэл бага
- Хүчтэй механик чадвар
- Өөр өөр нөхцөлд тусгаарлагч, хагас дамжуулагч, хэт дамжуулагч шиг ажиллах чадвар
- Зургаан өнцөгт вуртцит ба шоо цайрын бүтэц гэсэн хоёр хэлбэрээр оршино.
- Фотолюминесцент ба пьезоэлектрик
- Плазмын эмчилгээнд тохиромжтой
Хөнгөн цагаан нитрит яагаад цахилгаан электроникийн салбарт хувьсгал хийж чадах вэ?
Хөнгөн цагаан нитрит нь өндөр дулаан дамжуулалт, хэт цацрагийг тэсвэрлэх чадвар, онцгой механик шинж чанарыг шаарддаг төрөл бүрийн хэрэглээнд ашиглагддаг. Эдгээр хэрэглээнд лазер диод, хэт ягаан туяаны LED, орон зайтай холбоотой тоног төхөөрөмж орно. Илүү өргөн хүрээнд AlN нь нимгэн хальсан микроэлектроник болон цахилгаан электроникийн салбарт олон төрлийн хэрэглээнд үйлчилдэг.
Эрчим хүчний электроник, радио давтамжийн салбарт төхөөрөмжүүд нь өндөр давтамжтай ажиллаж, эрчим хүчийг үр ашигтай зарцуулдаг байх шаардлагатай. AlN-ийн цахилгаан тусгаарлагч шинж чанар нь түүнийг цахилгааны хэрэглээнээс тусгаарлах боломжийг олгодог. Ийм цахилгаан тусгаарлалт нь төхөөрөмжийг хамгаалж, өндөр хүчин чадалтай ажиллах боломжийг олгодог. AlN нь маш сайн дулаан дамжуулалттай бөгөөд энэ нь эрчим хүчийг үр ашигтай зарцуулж, хэт бага эрчим хүчний алдагдлыг харуулах боломжийг олгодог. Онцгой цахилгаан, механик, химийн шинж чанарууд нь AlN-ийг цахилгаан электроникийн салбарын шилдэг хагас дамжуулагчийн нэг болгох боломжийг олгодог.
