Por que o substrato de nitreto de silício precisa melhorar a condutividade térmica?

Substrato de nitreto de silícioé amplamente utilizado em campos de alta tecnologia, como semicondutores e LEDs, mas tem um problema - a condutividade térmica não é boa o suficiente. Se o calor não puder ser dissipado, o equipamento superaquecerá facilmente e parará de funcionar. Hoje, vamos falar sobre como "esfriar" e deixar a condutividade térmica subir!

1. Preste atenção à proporção do material

A proporção de silício e nitrogênio no nitreto de silício não é definida casualmente. As experiências descobriram que, quando há mais silício, a estrutura do cristal é mais apertada e a condução de calor é mais suave. No entanto, esse grau deve ser bem controlado, muito ou pouco não funcionará.

2. Há um truque para a temperatura de sinterização

O controle de temperatura é particularmente crítico durante o disparo. Embora uma temperatura muito alta possa reduzir os poros, isso pode fazer com que os grãos cresçam muito e afetem a condutividade térmica. Cerca de 1800 ° C é uma temperatura dourada, que pode garantir a densidade e manter uma pequena estrutura de grão.

3. Menos impurezas

Mesmo um pouco de impurezas, como ferro e cálcio, bloqueará a condução de calor como um obstáculo. Portanto, a pureza das matérias -primas deve atingir mais de 99,99%, e o ambiente de produção deve ser o mais limpo possível.

4. O tratamento da superfície não pode ser salvo

Polir a superfície deSubstrato de nitreto de silícioe controlar a rugosidade no nível do nanômetro, para que a superfície de contato térmico seja mais suave e a eficiência de dissipação de calor seja naturalmente melhorada. Algumas aplicações de ponta também serão revestidas com filmes de metal para ajudar a realizar calor.

5. Novas idéias para modificação composta

O recente ponto de pesquisa de pesquisa é adicionar nanopartículas de carboneto de silício ao nitreto de silício ou usar grafeno como material de reforço. Esses métodos podem aumentar a condutividade térmica em mais de 30%, mas o custo também está aumentando.

Perspectivas futuras

O laboratório está agora tentando imprimir em 3D Estruturas de nitreto de silício para otimizar o caminho de condução de calor, controlando com precisão a distribuição dos orifícios. Talvez em alguns anos, possamos usar uma nova geração de substratos com condutividade térmica duplicada!

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