下一代相控阵雷达材料猜想是氮化铝AlN

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 01:09:21
先声明。。本人的化学水平仅限于高中水平,而且多年没用了,如果有纰漏多多见谅。。

先从现今的雷达材料说起。。本人愚笨不了解无线电等各类设备的工作机制,到通过论坛各大神的普及了解,材料多以硅基材料和镓基材料为主。欧美现服役的雷达多以砷化镓为材料,氮化镓则被视作下一代相控阵雷达的理想材料。

我由此联想,与镓同主族的铝元素是否可以作为制作雷达的材料呢?按道理来说(高中水平。。)同一主族元素的化学性质应该是相似的。而铝对于镓来说,最起码的优势我想就是重量了。铝在第二周期,相对原子质量27,作为设备轻量化的材料由来已久,性质大家也熟悉,不再多介绍。。

下面来一段百度百科对氮化铝AlN的性质介绍。
(1)热导率高(约20W/m·K),接近BeO和SiC,是Al2O3的5倍以上;

(2)热膨胀系数(4.5×10-6℃)与Si(3.5~4×10-6℃)和GaAs(6×10-6℃)匹配;

(3)各种电性能(介电常数、介质损耗、体电阻率、介电强度)优良;

(4)机械性能好,抗折强度高于Al2O3和BeO陶瓷,可以常压烧结;

(5)纯度高;

(6)光传输特性好;

(7)无毒;

(8)可采用流延工艺制作。是一种很有前途的高功率集成电路基片和包装材料。



还有一段关于其军事化用途的介绍。
有报告指现今大部分研究都在开发一种以半导体(氮化镓或合金铝氮化镓)为基础且运行於紫外线的发光二极管,而光的波长为250纳米。在2006年5月有报告指一个无效率的二极管可发出波长为210纳米的光波[1]。以真空紫外线反射率量出单一的氮化铝晶体上有6.2eV的能隙。理论上,能隙允许一些波长为大约200纳米的波通过。但在商业上实行时,需克服不少困难。氮化铝应用於光电工程,包括在光学储存介面及电子基质作诱电层,在高的导热性下作晶片载体,以及作军事用途。

由于氮化铝压电效应的特性,氮化铝晶体的外延性伸展也用於表面声学波的探测器。而探测器则会放置於矽晶圆上。只有非常少的地方能可靠地制造这些细的薄膜。

利用氮化铝陶瓷具有较高的室温和高温强度,膨胀系数小,导热性好的特性,可以用作高温结构件热交换器材料等。

利用氮化铝陶瓷能耐铁、铝等金属和合金的溶蚀性能,可用作Al、Cu、Ag、Pb等金属熔炼的坩埚和浇铸模具材料。



所以个人猜想,氮化铝可能同样作为新一代雷达材料而收到重视!

请大家多多批评!*^_^*
先声明。。本人的化学水平仅限于高中水平,而且多年没用了,如果有纰漏多多见谅。。

先从现今的雷达材料说起。。本人愚笨不了解无线电等各类设备的工作机制,到通过论坛各大神的普及了解,材料多以硅基材料和镓基材料为主。欧美现服役的雷达多以砷化镓为材料,氮化镓则被视作下一代相控阵雷达的理想材料。

我由此联想,与镓同主族的铝元素是否可以作为制作雷达的材料呢?按道理来说(高中水平。。)同一主族元素的化学性质应该是相似的。而铝对于镓来说,最起码的优势我想就是重量了。铝在第二周期,相对原子质量27,作为设备轻量化的材料由来已久,性质大家也熟悉,不再多介绍。。

下面来一段百度百科对氮化铝AlN的性质介绍。
(1)热导率高(约20W/m·K),接近BeO和SiC,是Al2O3的5倍以上;

(2)热膨胀系数(4.5×10-6℃)与Si(3.5~4×10-6℃)和GaAs(6×10-6℃)匹配;

(3)各种电性能(介电常数、介质损耗、体电阻率、介电强度)优良;

(4)机械性能好,抗折强度高于Al2O3和BeO陶瓷,可以常压烧结;

(5)纯度高;

(6)光传输特性好;

(7)无毒;

(8)可采用流延工艺制作。是一种很有前途的高功率集成电路基片和包装材料。



还有一段关于其军事化用途的介绍。
有报告指现今大部分研究都在开发一种以半导体(氮化镓或合金铝氮化镓)为基础且运行於紫外线的发光二极管,而光的波长为250纳米。在2006年5月有报告指一个无效率的二极管可发出波长为210纳米的光波[1]。以真空紫外线反射率量出单一的氮化铝晶体上有6.2eV的能隙。理论上,能隙允许一些波长为大约200纳米的波通过。但在商业上实行时,需克服不少困难。氮化铝应用於光电工程,包括在光学储存介面及电子基质作诱电层,在高的导热性下作晶片载体,以及作军事用途。

由于氮化铝压电效应的特性,氮化铝晶体的外延性伸展也用於表面声学波的探测器。而探测器则会放置於矽晶圆上。只有非常少的地方能可靠地制造这些细的薄膜。

利用氮化铝陶瓷具有较高的室温和高温强度,膨胀系数小,导热性好的特性,可以用作高温结构件热交换器材料等。

利用氮化铝陶瓷能耐铁、铝等金属和合金的溶蚀性能,可用作Al、Cu、Ag、Pb等金属熔炼的坩埚和浇铸模具材料。



所以个人猜想,氮化铝可能同样作为新一代雷达材料而收到重视!

请大家多多批评!*^_^*
雷达材料貌似更复杂吧。
矽?台湾人?
矽?台湾人?
百度百科这么写
首先AlN不是半导体,其次这是物理特性。
clone 发表于 2015-4-11 21:39
首先AlN不是半导体,其次这是物理特性。
咳,AlN是3-5族SC吧?
带隙太大
紫薯布丁
的确是脑洞大开,先搞清雷达的工作原理,再搞清材料的性质,再去做个简单的模型,试着通下电,有电磁波出来了,再来讨论楼主的观点。ok?
氮化镓

土共已经可生产
拜托,不是本专业的就别扯淡了,还铝比镓重,这有啥可比的?氮化镓基氮化铝基,区别在于各元素组分不同,带隙不同,各种电学光学性质不同。考虑到半导体器件原理,必须用不同组分,单纯的镓铝都不行的
氮化镓之后是砷化镓。给楼主提示。
氮化镓之后是砷化镓。给楼主提示。
反了
字数补丁
哦反正就是这俩材料。据说还是鬼子的好。
lz列举的材料主要是AlN的光电和物理、化学性能,和雷达需要的半导体性能根本无关啊
楼主才是高中生,对错不要紧,主要是精神可嘉,表扬一下
@Day.  
为什么雷达要用砷化镓?那是因为砷化镓晶体能制造成“场效应晶体管”。场效应晶体管是目前非制冷(就是不用低温冷却剂“冰冻”)的接收机部分的低噪音高频率放大器中噪音最低的。
一款雷达探测性能如何,抛开环境和目标运动的影响不谈,一个是看发射机发射能量有多大、有多集中。一个是看接收机接收能量有多大、噪音有多低。而砷化镓,就是实现低噪音接收机的重要技术。
百度百科这么写
氮化铝一不是半导体,二能带分布特点目前也没发现具有半导体可能。
不是同一列微观特点就相同的
氮化镓

土共已经可生产
那可不是,一南一北俩所的芯片都用过,只要微组装工艺没问题,用起来那叫一个酸爽,一加电就完事,都不用调,增益又高,带宽又宽,平坦度又好,一推功率杠杠的,稍微美中不足的就是……
氮化铝一不是半导体,二能带分布特点目前也没发现具有半导体可能。
不是同一列微观特点就相同的
这回复让人有点醉啊。很有点清新的感觉,可是氮化铝就是半导体啊。只不过带隙很宽,近紫外波段啊
这回复让人有点醉啊。很有点清新的感觉,可是氮化铝就是半导体啊。只不过带隙很宽,近紫外波段啊
哦,也是半导体呀。抱歉我是跟着前面的回复来的,没计算过能带分布就轻信了,是我的错
好好学化学。拜托了!
那可不是,一南一北俩所的芯片都用过,只要微组装工艺没问题,用起来那叫一个酸爽,一加电就完事,都不用 ...
痛快点,小心前列腺炎。
不是GaN和SiC么?
铝鎵氮·····