高導(dǎo)熱絕緣氮化鋁薄膜的制備、性能及在LED上的應(yīng)用研究.pdf

1、氮化鋁薄膜由于具有化學(xué)穩(wěn)定性好、熱傳導(dǎo)率高、機械強度高、電絕緣性能佳以及高能隙、低熱膨脹系數(shù)和光學(xué)特性優(yōu)良等特點，可以用做聲表面波器件和大功率紫外光學(xué)器件的散熱材料。
　　本文研究的氮化鋁薄膜樣品是利用純度為99.999％的高純鋁靶，在反應(yīng)氣體氮氣和工作氣體氬氣氣氛下用直流和射頻反應(yīng)磁控濺射法制備的。并對樣品進行了XPS成分分析和XRD結(jié)構(gòu)分析，結(jié)果表明：薄膜中含有AlN和少量Al2O3及一些其它雜質(zhì)；薄膜為多晶結(jié)構(gòu),具有(002

2、)和(101)面擇優(yōu)取向。
　　采用燕山大學(xué)的TC-7000型激光熱導(dǎo)儀器測試了氮化鋁薄膜的熱導(dǎo)率，采用105C型耐壓測試儀測試了薄膜的擊穿電壓，并對其進行了分析。氮化鋁薄膜表現(xiàn)出良好的絕緣性能，薄膜的抗電強度最大值達到7.5MV/cm。
　　利用WGZ-8型雙光束分光光度計測定了其透光率，分析其光學(xué)性能，結(jié)果表明：隨著工作壓強和靶距的升高，薄膜的透光率會上升；濺射時間的長短在一定的范圍對透光率影響不大；氮分壓在一定的范圍內(nèi)

3、就不會對透光率產(chǎn)生太大的影響,超出該范圍就會影響氮化鋁薄膜的純度；退火處理可改善薄膜的結(jié)晶狀態(tài),提高紫外波段的光學(xué)性能；制備高透光率氮化鋁薄膜樣品的最佳條件為工作壓強3.0Pa，靶基距7.0cm，基片溫度為20℃，N2/Ar=4/24，濺射時間為45min。在此條件下薄膜的平均透光率都在90％以上。
　　通過在組裝LED上的模擬實驗研究了導(dǎo)熱涂層和氮化鋁薄膜對LED燈散熱性能的影響。發(fā)現(xiàn)加入導(dǎo)熱涂層和生長氮化鋁薄膜后，LED燈溫度