Warum muss Siliziumnitridsubstrat die thermische Leitfähigkeit verbessern?

Siliziumnitridsubstratwird in High -Tech -Feldern wie Halbleitern und LEDs weit verbreitet, aber es hat ein Problem - die thermische Leitfähigkeit ist nicht gut genug. Wenn die Wärme nicht abgelöst werden kann, wird die Ausrüstung leicht überhitzt und nicht mehr funktioniert. Lassen Sie uns heute darüber sprechen, wie Sie es "abkühlen" und die thermische Leitfähigkeit steigen lassen können!

1. Achten Sie auf das Materialverhältnis

Das Verhältnis von Silizium und Stickstoff in Siliziumnitrid ist nicht beiläufig eingestellt. Experimente haben festgestellt, dass bei mehr Silizium die Kristallstruktur enger und die Wärmeleitung glatter ist. Dieser Abschluss muss jedoch gut kontrolliert werden, zu viel oder zu wenig funktioniert nicht.

2. Es gibt einen Trick, um die Temperatur zu versenken

Die Temperaturregelung ist besonders kritisch beim Schießen. Obwohl eine zu hohe Temperatur die Poren reduzieren kann, kann die Körner zu groß werden und die Wärmeleitfähigkeit beeinflussen. Etwa 1800 ° C ist eine goldene Temperatur, die die Dichte gewährleisten und eine kleine Kornstruktur aufrechterhalten kann.

3. weniger Verunreinigungen

Selbst ein wenig Verunreinigungen wie Eisen und Kalzium blockieren die Wärmeleitung wie eine Straßensperre. Daher muss die Reinheit der Rohstoffe mehr als 99,99%erreichen, und die Produktionsumgebung muss so sauber wie möglich sein.

4. Die Oberflächenbehandlung kann nicht gerettet werden

Polieren die Oberfläche vonSiliziumnitridsubstratund steuern Sie die Rauheit auf Nanometerebene, so dass die thermische Kontaktoberfläche glatter ist und die Effizienz der Wärmeabteilung natürlich verbessert wird. Einige High-End-Anwendungen werden auch mit Metallfilmen beschichtet, um Wärme durchzuführen.

5. Neue Ideen für zusammengesetzte Modifikation

Der jüngste Forschungs -Hotspot besteht darin, Siliziumnitrid Siliziumcarbid -Nanopartikel hinzuzufügen oder Graphen als Verstärkungsmaterial zu verwenden. Diese Methoden können die Wärmeleitfähigkeit um mehr als 30%erhöhen, aber auch die Kosten steigen.

Zukünftige Aussichten

Das Labor versucht nun, Siliziumnitridstrukturen 3D zu drucken, um den Wärmeleitungspfad zu optimieren, indem die Verteilung der Löcher genau gesteuert wird. Vielleicht können wir in ein paar Jahren eine neue Generation von Substraten mit einer doppelten thermischen Leitfähigkeit verwenden!

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