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Why AlN is preferred choice for substrate and thermal management applications

Aluminum Nitride（AlN）は、高い熱伝導性と高い電気抵抗率を組み合わせたユニークなセラミック材料です。 高い熱伝導率を持つセラミックスは数少ない。 酸化ベリリウム（BeO）や立方晶窒化ホウ素（c-BN）などがその例である。 しかし、BeOは毒性があるため使用が制限され、c-BNは製造が非常に困難である。

「熱伝導率」は、温度勾配を受けたときに熱を輸送する材料の能力である。 AlNのような誘電体では、熱は格子振動（「フォノン」とも呼ばれる）を通じて伝えられる。

材料の実際の熱伝導率は、フォノンの伝搬を妨げる要因によって影響を受ける。 温度、不純物、細孔径と分布、粒径、組成の均一性と配向性はすべて格子振動に影響し、したがって熱伝導率にも影響します。

AlNの理論上の熱伝導率は約280 Wm-1K-1です。 実際の熱伝導率は加工条件や原料の純度に依存する。 格子中の酸素不純物の存在は大きな障害となります。酸素が格子中の窒素を置換すると空孔が生じ、フォノンの伝搬を妨害してフォノンを散乱させるため、熱伝導率が低下します。

Surmet は米国で唯一の AlN の生産拠点で、優れた熱特性を持つ高純度 AlN を得るために必要な粉末加工手順について専門知識を有しています。