11487

11487

تاثير نوع مواد اوليه و شرايط سنتز بر روي تشكيل و ريز ساختار آلومينيم نيتريدAlN

كارشناسي ارشد

مهندسي مواد - شناسايي و انتخاب مواد فلزي

بهمن ماه 1391

بهمن ماه 1391

دكتر رحيم نقي زاده - دكتر حميدرضا صميم بني هاشمي

دكتر حميدرضا رضايي

چكيده : آلومينيم نيتريد داراي خواص گوناگوني مانند هدايت حرارتي بالا(بالاتر از 200 وات برمتر درجه كلوين ) ، مقاومت الكتريكي بالا(بزرگتر از 1014اهم سانتيمتر)، استحكام مكانيكي بالا (بزرگتر از 320گيگاپاسكال) و يك ضريب انبساط حرارتي مشابه با سيليكون (كوچكتر و مساوي 2/4 ميكرومتربر متر درجه كلوين ) بوده ، كاربرد اصلي AlN در زيرلايه هاي الكترونيكي است. در اين تحقيق سعي شد با فرآهم آوردن شرايط احيايي در يك بوته بزرگ شاموتي كه به وسيله درب پوش آلومينايي بسته مي شود ، از واكنش آلومينيم با اكسيژن هوا، با توجه به اين كه در شرايط طبيعي اين واكنش از لحاظ ترموديناميكي در اولوليت است ، جلوگيري به عمل آورده شود، و شرايط واكنش بين آلومينيم و نيتروژن هوا فراهم گردد. به همين منظور پودر آلومينيم خالص با متوسط اندازه ذره 10 ميكرون به همراه پودر ليتيم هيدروكسيد به عنوان شتاب دهنده نيتريداسيون پس از مخلوط شدن در يك بوته كوچك ريخته و درون بوته بزرگ قرار داده شدند، سپس تركيب كك ويا كك-كلسيم با نسبت مشخص نيز در بوته بزرگ وارد كرده و در اين مجموعه با استفاده از بتون مخصوص با دقت بسته شد. بعد از خشك كردن در خشك كن، اين مجموعه به كوره مقاومتي منتقل شد و تحت عمليات حرارتي مشخص قرار گرفت. در پايان نيز ريز ساختار و فازهاي نمونه و همچنين تاثير افزوني LiOHبر دماي سنتزو دماي نيتريداسيون با استفاده از پراش اشعه ايكس و ميكروسكپ الكتروني روبشي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج حاصل نشان دادكه دماي 1100 درجه ي سلسيوس دماي بهينه براي سنتز آلومينيم نيتريد مي باشد ، همچنين افزودني LiOH بر دماي سنتز و دماي آغاز نيتريداسيون تاثير بسيار چشمگيري دارد.