¿Por qué el sustrato de nitruro de silicio necesita mejorar la conductividad térmica?

Sustrato de nitruro de siliciose usa ampliamente en campos de alta tecnología, como semiconductores y LED, pero tiene un problema: la conductividad térmica no es lo suficientemente buena. Si no se puede disipar el calor, el equipo se sobrecalentará fácilmente y dejará de funcionar. ¡Hoy, hablemos de cómo "enfriarlo" y dejemos que la conductividad térmica aumente!

1. Presta atención a la relación material

La relación de silicio y nitrógeno en nitruro de silicio no se establece casualmente. Los experimentos han encontrado que cuando hay más silicio, la estructura cristalina es más ajustada y la conducción de calor es más suave. Sin embargo, este grado debe controlarse bien, demasiado o muy poco no funcionará.

2. Hay un truco para la temperatura de sinterización

El control de la temperatura es particularmente crítico durante el disparo. Aunque una temperatura demasiado alta puede reducir los poros, puede hacer que los granos crezcan demasiado grandes y afecten la conductividad térmica. Alrededor de 1800 ° C es una temperatura dorada, que puede garantizar la densidad y mantener una pequeña estructura de grano.

3. Menos impurezas

Incluso un poco de impurezas como el hierro y el calcio bloquearán la conducción de calor como un obstáculo. Por lo tanto, la pureza de las materias primas debe alcanzar más del 99.99%, y el entorno de producción debe estar lo más limpio posible.

4. El tratamiento de superficie no se puede guardar

Pulir la superficie deSustrato de nitruro de silicioy controle la rugosidad a nivel de nanómetro, de modo que la superficie de contacto térmico sea más suave y la eficiencia de disipación de calor mejore naturalmente. Algunas aplicaciones de alta gama también estarán recubiertas con películas de metal para ayudar a realizar el calor.

5. Nuevas ideas para la modificación compuesta

El punto de acceso de investigación reciente es agregar nanopartículas de carburo de silicio a nitruro de silicio, o usar grafeno como material de refuerzo. Estos métodos pueden aumentar la conductividad térmica en más del 30%, pero el costo también está aumentando.

Perspectiva futura

El laboratorio ahora está tratando de imprimir 3D estructuras de nitruro de silicio para optimizar la ruta de conducción de calor controlando con precisión la distribución de agujeros. ¡Quizás en unos años, podremos usar una nueva generación de sustratos con conductividad térmica duplicada!

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