Nitrur d'alumini
 |
Est artícul o secció sobre química y tecnologia necessita ser wikificat en un format adequat a les convencions d'estil de L'Enciclopèdia en valencià . Per favor, edita-lo per a complir en elles. No elimines est avís fins que ho hages fet. ¡Colabora ! Per ara no estem classificant els artículs per a wikificar per química. Per favor, tria una categoria d'artículs per wikificar d'. Per ara no estem classificant els artículs per a wikificar per química. Per favor, tria una categoria d'artículs per wikificar d'. |
El nitrur d'alumini (AlN) és un nitrur sòlit d'alumini. Té una alta conductivitat tèrmica de fins a 285 W/(m•K) i és un aïllant elèctric. La seua fase de wurtzita (w-AlN) té una banda prohibida de 6 eV a temperatura ambiente i té una aplicació potencial en optoelectrònica que opera a freqüències ultravioleta profundes.
Aplicacions
En els últims anys s'ha realisat un esforç important en la busca de nous materials en estructures cada volta més complexes, que presenten al mateix temps propietats de conducció iònica i electrònica.[1] Este tipo de materials, com el nitrur d'alumini, tenen aplicacions en camps importants de la tecnologia com a components de diversos dispositius optoelectrònics. D'entre els nous materials estudiats es destaquen els nitrur metàlics. En este tipo de composts no existix encara un coneiximent profunt dels mecanismes de transport de càrrega per lo que es fa necessari un estudi fonamental en mostres de gran calitat cristalina.[2]
Com a película policristalina orientada en l'eix c, el nitrur d'alumini (AlN) es pot implementar com a component en sensors òptics en el ranc d'ultravioleta (UV), aixina com en dispositius òptic-acústics.[3]
Existix un ampli interés en el nitrur d'alumini hexagonal per la seua aplicació en LED's i detectors en el blau i ultravioleta, per la seua notable estabilitat tèrmica i química, també és convenient per a la seua aplicació en ambients extrems d'altes temperatures.[4][5]
És de gran importància per al país l'estudi i desenroll de noves tècniques d'investigació com la deposición per làser pulsat (PLD) ya que es poden generar nous materials nanoestructurados com és en este cas el dels nitrur del grup III-V u d'ells el AlN puix està sent objecte d'estudi per les seues àmplies perspectives d'aplicació en dispositius semiconductors en les regions de les llongituts d'ona del blau i el ultravioleta; ademés de que es creen jóvens investigadors que poden contribuir a la ciència i desenroll del país en l'ajuda de les universitats que treballen en estos temes i dels grups que existixen en estes llínees d'investigació possibilitant alvanços tecnològics necessaris per a l'indústria nacional.
Material
El nitrur d'alumini cristaliza en el sistema hexagonal, en una estructura de tipo wurtzita (caracterisada pels seus constants de ret a i c) experimentalment es troba que la fase wurzita és l'estructura cristalina més estable per al AlN. És el material de banda més ampla a temperatura ambiente (Eg =6.2 eV) i és considerat un semiconductor del grup III-V lo que li conferix propietats luminescents.[6] La lluminiscència és un procés que es caracterisa per un espectre d'emissió en una banda dominant centrada en 400 nm, aproximadament. Esta emissió s'atribuïx a una recombinació de processos relacionats en els dominis d'oxigen en la ret de AlN.[7] Igualment el AlN posseïx altes propietats com durea (2x103 kgf mm-2), temperatura de fusió (2400 °C), aixina com una velocitat acústica alta (5760 m/s)[8]
Cada àtom d'alumini està lligat a quatre àtoms de nitrogen i viceversa, formant un tetraedre distorsionat en tres enllaços Al-N(i) (i = 1,2,3) separats 120° i situats en un pla perpendicular a l'enllaç Al-N(0) en la direcció del eix c, com s'observa en la figura 1.[9]
La tècnica que s'amprarà per al depòsit de les películes de nitrur d'alumini és la deposición per làser pulsat. Inicialment esta tècnica era poc considerada per la seua tendència de depositar macropartículas junt en àtoms i molècules. No obstant, per l'èxit per a depositar capes fines de ceràmiques superconductoras d'alta temperatura crítica, es va despertar un gran interés en el perfeccionament de la tècnica, utilisant-se hui ya en escala industrial. L'interacció dels polsos d'alta densitat d'energia del làser en un material sòlit, usualment d'excímero, és capaç de generar partícules en característiques fora de l'equilibri.
La majoria d'estes són espècies atòmiques i moleculars, electrònica i vibracionalmente excitades, en energies cinètiques suficients per a superar les barreres que conduïxquen a la formació de nous composts o fases singulars la tècnica pot donar orige a la formació de composts en fases metaestables en propietats úniques.
El nitrur d'alumini que es desija depositar es caracterisarà tant des del punt de vista estructural i cristalográfico com des del punt de vista piezoelèctric. Estes caracterisació es porten a terme paralelament en les tasques de producció del material. D'esta manera és possible aplicar l'informació obtinguda a la selecció dels paràmetros de depòsit del AlN per a conseguir un material en les propietats cristalines, morfològiques i piezoelèctriques òptimes.
Referències
- ↑ «Deposition pressure effect on chemical, morphological and optical properties of binary Al-nitrides».Optics & Laser Technology.69
- 92–103.ISSN 0030-3992.doi:10.1016/j.optlastec.2014.12.009.Consultat el 9 de setembre de 2020.
- ↑ K. Tsubouchi, K. Sugai and N. Mikoshiba, IEEE Ultrason. Symp. Proc. 1 (1981) : 375-380
- ↑ G. Carlotti, G. Gubbiotti, F. S. Hickernell, H. M. Liaw and G. Socino, Thin Solid Films 310 (1997) : 34-38
- ↑ G. F. Iriarte, AlN Thin Film Electroacoustic Devices, Acta Universitatis Upsaliensis, Uppsala Universitet, 2003.
- ↑ M. A. Dubois, Aluminium nitride and lead zirconate-titanate thin films for ultrasonic applications: Integration, properties and devices, Tesis doctoral, Département dones Matériaux, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (Suïssa), 1999.
- ↑ I. Vurghaftman, J. R. Meyer and L. R. Ram- Mohan, J. Appl. Physics 89 (2001) : 5815- 5875
- ↑ A.S. Gudovskikh, J. Alvarez, J.P. Kleider, V.P Afanasjev, V.V. Luchinin, A.P. Sazanov, E.I. Terukov, Sensors Actuators A-Phys 113 (2004): 355-359
- ↑ J. Emsley. The elements. Claredon Press. Tercera edició. 1988. Oxford, RU
- ↑ T. Ikeda, Fundamentals of Piezoelectricity, Oxford University Press, Nova York, 1996.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Nitruro de aluminio» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.