热解氮化硼(PBN)属于六方晶系,纯度可达99.999%,耐酸碱、抗氧化、导热性好、致密、可加工。由于采用CVD工艺,热解氮化硼具有近乎完美的层状结构,导致导热性各向异性,是制作晶体生长坩埚的理想材料。
由氨和硼卤化物在高温高真空条件下化学气相沉积(CVD)而成,不仅可以制备PBN片材,还可以直接制备坩埚、舟皿、涂层等PBN最终产品。
热解氮化硼不同于普通的热压氮化硼(HBN),它不需要经过传统的热压烧结工艺,也不添加任何烧结剂。
因此,所得产品具有以下显著特点:
1.无毒无味;
2.纯度高,达到99.999%以上;
3、常温下不与酸、碱、盐及有机试剂发生反应,在熔盐和碱溶液中腐蚀轻微,但在高温下能耐各种酸的腐蚀;
4、与大多数熔融金属、半导体及其化合物均不发生反应;
5、1000℃以下抗氧化性能好;
6、抗热震性好,2000℃放入水中未发现裂纹;
7、使用温度高,无升华点,3000℃以上直接分解为B和N;
8、电阻率高,电绝缘性能好;
9、表面光滑,无气孔,与大多数半导体熔体不润湿。
热解氮化硼性能:
属性 | 单位 | 值 | |
晶格常数 | μm | a: 2.504 x 10 -10 ; c: 6.692 x 10 -10 |
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密度 | g/cm3 | 2.10-2.15 (PBN 坩埚); 2.15-2.19(PBN 板) |
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显微硬度(努氏)(ab 侧) | N/mm2 | 691.88 | |
电阻率 | Ω·cm | 3.11 x 10 11 |
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拉伸强度 | N/mm2 | 153.86 | |
弯曲强度 | ⊥C | N/mm2 | 243.63 |
⊥C | N/mm2 | 197.76 | |
弹性模量 | N/mm2 | 235690 | |
热导率 | W/m·k | “a”方向; “c”方向 | |
200℃ | W/m·k | 60 2.60 | |
900℃ | W/m·k | 43.7 2.8 | |
介电强度(室温) | KV/mm | 56 |
热解氮化硼的应用:
由于CVD工艺的性质,热解氮化硼部件通常需要3mm或更小的壁厚。但CVD工艺使热解氮化硼具有近乎完美的层状结构,从而产生各向异性的热导率,使其成为制作晶体生长坩埚的理想材料。
1. OLED蒸发单元
2.半导体单晶生长(VGF,LEC)坩埚;
3.分子束外延(MBE)蒸发坩埚;
4. MOCVD加热器;
5.多晶合成舟;
6. PBN红外窗口;
7. 卫星通信微波管;
8. PBN 涂层载板;
9. 高温高真空设备绝缘板。