Prospek Masa Depan Boron Nitrida

Karena kekerasan material baja yang tinggi, banyak panas yang dihasilkan selama pemrosesan. Perkakas berlian mudah terurai pada suhu tinggi dan mudah bereaksi dengan logam transisi. Bahan C-BN memiliki stabilitas termal yang baik dan tidak mudah bereaksi dengan logam atau paduan golongan besi. Reaksi, dapat digunakan secara luas dalam pemrosesan presisi, penggilingan, dll. Dari produk baja. Selain ketahanan aus yang sangat baik, c-BN juga memiliki ketahanan panas yang sangat baik. Ini juga dapat memotong baja tahan panas, ferroalloy, baja yang dikeraskan, dll., Dan dapat memotong gulungan dingin dengan kekerasan tinggi dan menyusup pada suhu pemotongan yang relatif tinggi. Bahan quenching karbon dan paduan Si-A1 yang sangat serius untuk keausan perkakas. Faktanya, alat pemotong dan perkakas abrasif yang terbuat dari badan sinter dari kristal c-BN (disintesis pada suhu tinggi dan tekanan tinggi) telah digunakan dalam pemesinan presisi kecepatan tinggi untuk berbagai bahan semen karbida.

Sebagai bahan semikonduktor celah pita lebar (celah pita 6,4 eV), C-BN memiliki konduktivitas termal yang tinggi, resistivitas tinggi, mobilitas tinggi, konstanta dielektrik rendah, medan listrik kerusakan tinggi, dan dapat mewujudkan doping tipe ganda dan memiliki stabilitas yang baik. Bersama dengan berlian, SiC dan GaN, itu disebut bahan semikonduktor generasi ketiga setelah Si, Ge dan GaAs. Fitur umum mereka adalah celah pita lebar, yang cocok untuk membuat elektron digunakan dalam kondisi ekstrim. Alat. Tabel 10.6 memberikan perbandingan berbagai sifatnya. Tidak sulit untuk menemukan bahwa dibandingkan dengan SiC dan GaN, C-BN dan intan memiliki sifat yang lebih baik, seperti celah pita yang lebih lebar, mobilitas yang lebih tinggi, dan medan listrik dengan kerusakan yang lebih tinggi, konstanta dielektrik yang lebih rendah, dan konduktivitas termal yang lebih tinggi. Jelas sebagai bahan elektronik ekstrim, C-BN dan berlian lebih baik. Namun sebagai bahan semikonduktor, intan memiliki kelemahan fatal yaitu doping tipe n sangat sulit (resistivitas doping tipe n hanya bisa mencapai 102 Ω · cm, yang jauh dari standar perangkat) , sedangkan c-BN dapat mencapai doping tipe ganda. Misalnya, dalam proses sintesis suhu tinggi dan tekanan tinggi serta preparasi film tipis, penambahan Be dapat memperoleh semikonduktor tipe-p; menambahkan S, C, Si, dll. dapat memperoleh semikonduktor tipe-n. Oleh karena itu, secara umum c-BN merupakan material semikonduktor generasi ketiga dengan performa yang sangat baik. Ini tidak hanya dapat digunakan untuk menyiapkan perangkat elektronik yang bekerja dalam kondisi ekstrem seperti suhu tinggi, frekuensi tinggi, dan daya tinggi, tetapi juga memiliki keunggulan dalam pendeteksi dan pendeteksi ultraviolet yang dalam. Prospek aplikasi yang luas. Faktanya, Mishima et al. pertama kali melaporkan bahwa dioda pemancar cahaya c-BN yang dibuat dalam kondisi suhu dan tekanan tinggi dapat bekerja pada suhu 650 ° C. Di bawah bias maju, dioda memancarkan cahaya biru yang terlihat dengan mata telanjang, dan pengukuran spektral menunjukkan bahwa itu adalah yang terpendek. Panjang gelombangnya adalah 215 nm (5,8 eV). C-BN memiliki koefisien muai panas yang mirip dengan GaAs dan Si, konduktivitas termal tinggi dan konstanta dielektrik rendah, kinerja insulasi yang baik, dan stabilitas kimiawi yang baik, menjadikannya bahan heat sink dan lapisan insulasi untuk sirkuit terintegrasi. Selain itu, C-BN memiliki afinitas elektron negatif, dapat digunakan sebagai bahan emisi medan katoda dingin, dan memiliki berbagai prospek aplikasi di bidang tampilan panel datar area luas.

Dalam hal aplikasi optik, karena kekerasan film c-BN yang tinggi dan transmitansi yang tinggi di seluruh rentang panjang gelombang dari ultraviolet (kira-kira mulai dari 200 nm) hingga inframerah jauh, ini cocok sebagai lapisan permukaan untuk beberapa komponen optik, terutama sebagai pelapis bahan jendela seperti zinc selenide (ZnSe) dan zinc sulfide (ZnS). Selain itu, ia memiliki ketahanan guncangan termal dan kekerasan komersial yang baik, dan diharapkan menjadi bahan jendela yang ideal untuk laser dan detektor berdaya tinggi.