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Substratos para Encapsulamento Eletr\u00f3nico<\/p>\n
Com a ascens\u00e3o e aplica\u00e7\u00e3o dos dispositivos de pot\u00eancia \u2014 particularmente os semicondutores de terceira gera\u00e7\u00e3o \u2014 os dispositivos semicondutores tendem cada vez mais para a alta pot\u00eancia, miniaturiza\u00e7\u00e3o, integra\u00e7\u00e3o e multifuncionalidade. Esta evolu\u00e7\u00e3o imp\u00f5e exig\u00eancias mais rigorosas ao desempenho dos substratos de encapsula\u00e7\u00e3o. Os materiais cer\u00e2micos comuns utilizados para substratos de encapsulamento eletr\u00f3nico incluem o \u00f3xido de alum\u00ednio (Al2O3), o nitreto de alum\u00ednio (AlN), o nitreto de sil\u00edcio (Si3N4), o \u00f3xido de ber\u00edlio (BeO) e o carboneto de sil\u00edcio (SiC).<\/p>\n
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Comparativamente a outros materiais cer\u00e2micos, o AlN apresenta uma condutividade t\u00e9rmica superior; a sua condutividade t\u00e9rmica te\u00f3rica \u00e0 temperatura ambiente pode atingir 320 W\/(m\u00b7K) \u2014 oito a dez vezes a da cer\u00e2mica de alumina \u2014 enquanto a condutividade t\u00e9rmica na produ\u00e7\u00e3o real pode atingir at\u00e9 200 W\/(m\u00b7K). Al\u00e9m disso, as cer\u00e2micas de AlN caracterizam-se por uma elevada dureza, coeficiente de expans\u00e3o t\u00e9rmica pr\u00f3ximo do do sil\u00edcio, elevada resistividade volum\u00e9trica, baixa constante diel\u00e9trica e baixa perda diel\u00e9trica. Ademais, o material \u00e9 n\u00e3o t\u00f3xico e resistente a altas temperaturas e \u00e0 corros\u00e3o. O seu desempenho global supera o da alumina e do \u00f3xido de ber\u00edlio, tornando-o um material ideal para substratos de semicondutores e encapsulamento de dispositivos eletr\u00f3nicos da pr\u00f3xima gera\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
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Componentes de Equipamentos para Semicondutores<\/p>\n
Devido \u00e0s suas propriedades f\u00edsicas e qu\u00edmicas \u00fanicas, as cer\u00e2micas de nitreto de alum\u00ednio desempenham um papel cada vez mais vital na ind\u00fastria de semicondutores. No campo do fabrico de semicondutores, o mandril eletrost\u00e1tico (ESC) \u00e9 um componente cr\u00edtico; o seu design e a escolha do material s\u00e3o fundamentais para a estabilidade e efici\u00eancia de todo o processo produtivo. Uma vez que os mandris eletrost\u00e1ticos devem operar de forma est\u00e1vel em ambientes de plasma e na presen\u00e7a de gases corrosivos e de alta temperatura, os materiais utilizados devem possuir resist\u00eancia ao choque t\u00e9rmico, ao bombardeamento por plasma e \u00e0 corros\u00e3o qu\u00edmica.<\/p>\n
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A alumina e o nitreto de alum\u00ednio s\u00e3o os materiais predominantes para os mandris eletrost\u00e1ticos. Entre estes, a cer\u00e2mica de nitreto de alum\u00ednio (AlN) \u00e9 considerada o material de elei\u00e7\u00e3o devido a um conjunto de excelentes propriedades, incluindo elevada condutividade t\u00e9rmica, estabilidade qu\u00edmica superior, baixa perda e constante diel\u00e9tricas, e um coeficiente de expans\u00e3o t\u00e9rmica pr\u00f3ximo ao do sil\u00edcio. Estas caracter\u00edsticas n\u00e3o s\u00f3 garantem a integridade estrutural e a estabilidade funcional do mandril eletrost\u00e1tico em condi\u00e7\u00f5es de funcionamento extremas, como tamb\u00e9m melhoram o desempenho global e a fiabilidade do processo de fabrico de semicondutores. Para otimizar as cer\u00e2micas de AlN para utiliza\u00e7\u00e3o em mandris eletrost\u00e1ticos do tipo Johnsen-Rahbek (J-R), \u00e9 necess\u00e1rio produzir cer\u00e2micas densas com resistividade \u00e0 temperatura ambiente na gama de 10\u2078 a 10\u00b9\u00b2 \u03a9\u00b7cm, utilizando temperaturas de sinteriza\u00e7\u00e3o mais baixas.<\/p>\n
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Materiais de Substrato para Semicondutores<\/p>\n
Nos \u00faltimos anos, o nitreto de alum\u00ednio (AlN) surgiu como um semicondutor *bandgap* ultra-amplo de pr\u00f3xima gera\u00e7\u00e3o altamente promissor e um material estrat\u00e9gico fundamental, gra\u00e7as \u00e0s suas propriedades excecionais. Com um *bandgap* de 6,2 eV \u00e0 temperatura ambiente, o AlN possui propriedades el\u00e9tricas, t\u00e9rmicas e acusto-\u00f3pticas not\u00e1veis \u200b\u200bque compensam as limita\u00e7\u00f5es f\u00edsicas dos materiais semicondutores de primeira e segunda gera\u00e7\u00e3o, como o sil\u00edcio e o arseneto de g\u00e1lio.<\/p>\n
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Materiais de Filmes Finos de Nitreto de Alum\u00ednio (AlN)<\/p>\n
Os filmes finos de AlN s\u00e3o materiais semicondutores de *bandgap* direto que apresentam excelentes propriedades mec\u00e2nicas, el\u00e9tricas e \u00f3ticas. Embora os dispositivos emissores de luz azul e verde baseados em GaN tenham avan\u00e7ado rapidamente nos \u00faltimos anos, o crescimento do GaN enfrenta um estrangulamento devido \u00e0 falta de substratos adequados. Dada a excelente compatibilidade de rede cristalina e t\u00e9rmica entre o AlN e o GaN, o crescimento de filmes finos de AlN de alta qualidade \u00e9 de grande import\u00e2ncia; podem servir como camadas de transi\u00e7\u00e3o (*buffer layers*) para melhorar a qualidade do cristal de GaN, melhorando assim o desempenho de dispositivos como os detetores.<\/p>\n
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Com as suas propriedades multifuncionais de “dissipa\u00e7\u00e3o de calor + isolamento + *bandgap* largo”, o nitreto de alum\u00ednio \u00e9 conhecido como o “n\u00facleo” das fontes de luz de estado s\u00f3lido, eletr\u00f3nica de pot\u00eancia e dispositivos de radiofrequ\u00eancia de micro-ondas. Est\u00e1 na vanguarda da investiga\u00e7\u00e3o global em tecnologia de semicondutores e \u00e9 um foco de competi\u00e7\u00e3o estrat\u00e9gica. \u00c0 medida que a procura por poder computacional de IA cresce exponencialmente, a dissipa\u00e7\u00e3o de calor tornou-se uma tecnologia central t\u00e3o importante como o design de trans\u00edstores. Embora enfrente atualmente desafios relacionados com o custo de prepara\u00e7\u00e3o e a maturidade do processo, o material apresenta grandes perspetivas de desenvolvimento para resolver os estrangulamentos de “gest\u00e3o t\u00e9rmica” e de opera\u00e7\u00e3o em “alta frequ\u00eancia e alta tens\u00e3o” dos semicondutores do futuro.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Nos \u00faltimos anos, o nitreto de alum\u00ednio (AlN) surgiu como um semicondutor de *ultra-wide bandgap* (banda proibida ultralarga) de pr\u00f3xima gera\u00e7\u00e3o altamente promissor e como um material estrat\u00e9gico fundamental, gra\u00e7as \u00e0s suas propriedades excecionais.<\/p>\n","protected":false},"author":7,"featured_media":137208,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[847],"tags":[],"class_list":["post-137228","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-noticias-da-industria-pt-pt"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.alpapowder.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/137228","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.alpapowder.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.alpapowder.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.alpapowder.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/7"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.alpapowder.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=137228"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.alpapowder.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/137228\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.alpapowder.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/137208"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.alpapowder.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=137228"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.alpapowder.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=137228"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.alpapowder.com\/pt-pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=137228"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}