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这种特种陶瓷,你了解吗?

 

      热解氮化硼(Pyrolytic Boron Nitride,PBN),又可称为特种陶瓷材料,有各向异性和各向同性之分,目前各向异性用途比较广。
      PBN材料,在七十年代初期,国外已经从研究进入生产阶段,开始有商品出售。如今已广泛地应用于宇航、电子、化工、冶金、医疗等各个领域。由于它的物理和化学性能稳定,真空性能好,在半导体材料的制备上有着特殊价值。如分子束外延坩埚、液相外延的舟皿、拉GaAs单晶的大型坩埚等,都是用PBN材料制成的。分子束外延用的坩埚,就是充分利用了某些性能,如高的化学纯度、良好的导热性、高度的致密性、绝缘性能高、容易机械加工,这种坩埚与其他坩埚相比有其独到之处。
      PBN是一种白色、无毒、无孔隙、易机械加工的高纯化合物,属六方晶系,有较强的各向异性。纯度高达99.99%,表面致密,气密性好。耐高温,耐酸、碱、盐及有机试剂,高温与绝大多数熔融金属、半导体等材料不湿润、不反应。抗热震性好,热导性好,热膨胀系数低。电阻高,介电强度高,介电常数小,磁损耗角正切低,并具有良好的透微波和红外线性能。在力学、热学、电学等性能上有着明显的各向异性。
      PBN坩埚制备原理就是利用化学气相淀积技术,根据产品的需要,可选用不同的芯模做成各种形状,生成的物质覆盖在芯模上即涂层,脱模取下就是高纯的壳体,即所需的坩埚。
      物理和化学性质:表观状态与显微结构在金相显微镜下观察,坩埚的断面(垂直于沉积面)的显微结构与热解石墨相似,有无数的细长锥体构成,在每一个大锥体中,有无数个小锥体。
      具体应用:半导体单晶及III-V族化合物合成用的坩埚、基座;原位合成GaAs、InP、GaP单晶的LEC系列坩埚;分子束外延用的MBE系列坩埚;VGF系列坩埚;PBN/PG复合加热器涂层;石墨加热器绝缘涂层;高温绝缘流体喷嘴;MOCVD绝缘板;异形坩埚及异形石墨件涂层;特种冶金用坩埚;石墨加热器绝缘涂层。
      PBN坩埚的真空性能好,污染少,物理和化学性能稳定,例如生长的GaAs单晶薄膜,其电学参数可达到国际较好的水平,PBN是分子束外延坩埚比较理想的材料。

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国晶公司生产的PBN坩埚(1)
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国晶公司生产的PBN坩埚(2)

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