高導熱絕緣氮化鋁薄膜的制備、性能及在LED上的應用研究.pdf

1、氮化鋁薄膜由于具有化學穩(wěn)定性好、熱傳導率高、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，在反應氣體氮氣和工作氣體氬氣氣氛下用直流和射頻反應磁控濺射法制備的。并對樣品進行了XPS成分分析和XRD結構分析，結果表明：薄膜中含有AlN和少量Al2O3及一些其它雜質；薄膜為多晶結構,具有(002

2、)和(101)面擇優(yōu)取向。
　　采用燕山大學的TC-7000型激光熱導儀器測試了氮化鋁薄膜的熱導率，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，分析其光學性能，結果表明：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

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晶狀態(tài),提高紫外波段的光學性能；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)加入導熱涂層和生長氮化鋁薄膜后，LED燈溫度