Prospek Masa Depan Boron Nitride

Kerana kekerasan bahan keluli yang tinggi, banyak haba dihasilkan semasa pemprosesan. Alat berlian mudah terurai pada suhu tinggi dan mudah bertindak balas dengan logam peralihan. Bahan C-BN mempunyai kestabilan terma yang baik dan tidak mudah bertindak balas dengan logam atau aloi kumpulan besi. Tindak balas, boleh digunakan secara meluas dalam pemprosesan ketepatan, penggilingan, dll produk keluli. Selain ketahanan aus yang sangat baik, c-BN juga mempunyai ketahanan panas yang sangat baik. Ia juga dapat memotong keluli tahan panas, besi, besi tahan karat, dan lain-lain, dan dapat memotong gulungan dingin dengan kekerasan tinggi dan menyusup pada suhu pemotongan yang relatif tinggi. Bahan pelindapkejutan karbon dan aloi Si-A1 yang sangat serius untuk pemakaian alat. Sebenarnya, alat pemotong dan alat kasar yang terbuat dari badan kristal c-BN yang disinter (disintesis pada suhu tinggi dan tekanan tinggi) telah digunakan dalam pemesinan berketepatan tinggi dari pelbagai bahan karbida bersimen.

Sebagai bahan semikonduktor jurang lebar (jurang pita 6.4 eV), C-BN mempunyai kekonduksian terma yang tinggi, daya tahan tinggi, mobiliti tinggi, pemalar dielektrik rendah, medan elektrik kerosakan tinggi, dan dapat mewujudkan doping jenis dua dan Ia mempunyai kestabilan yang baik. Bersama dengan berlian, SiC dan GaN, ia dipanggil bahan semikonduktor generasi ketiga selepas Si, Ge dan GaAs. Ciri umum mereka adalah jurang lebar, yang sesuai untuk membuat elektron yang digunakan dalam keadaan yang melampau. Peranti. Jadual 10.6 memberikan perbandingan pelbagai sifatnya. Tidak sukar untuk dijumpai bahawa jika dibandingkan dengan SiC dan GaN, C-BN dan berlian mempunyai sifat yang lebih baik, seperti jurang jalur yang lebih luas, mobiliti yang lebih tinggi, dan lebih banyak medan elektrik pemecahan tinggi, pemalar dielektrik rendah dan kekonduksian terma yang lebih tinggi. Jelas kerana bahan elektronik yang melampau, C-BN dan berlian lebih baik. Namun, sebagai bahan semikonduktor, berlian mempunyai kelemahan fatalnya, iaitu, doping jenis-n berlian sangat sukar (daya tahan doping jenis-n hanya dapat mencapai 102 Ω · cm, yang jauh dari standard peranti) , sementara c-BN adalah Dapat mencapai doping jenis dua. Sebagai contoh, dalam proses sintesis suhu tinggi dan tekanan tinggi dan penyediaan filem nipis, menambahkan Be dapat memperoleh semikonduktor jenis-p; menambahkan S, C, Si, dll boleh memperoleh semikonduktor jenis-n. Oleh itu, secara amnya, c-BN adalah bahan semikonduktor generasi ketiga dengan prestasi yang paling baik. Alat ini tidak hanya dapat digunakan untuk menyiapkan alat elektronik yang berfungsi dalam keadaan ekstrem seperti suhu tinggi, frekuensi tinggi, dan daya tinggi, tetapi juga mempunyai kelebihan dalam pencahayaan dan pengesan ultraviolet mendalam. Prospek aplikasi yang luas. Sebenarnya, Mishima et al. pertama kali melaporkan bahawa diod pemancar cahaya c-BN yang dibuat dalam keadaan suhu tinggi dan tekanan tinggi dapat berfungsi pada suhu 650 ° C. Di bawah bias ke hadapan, diod memancarkan cahaya biru yang dapat dilihat oleh mata kasar, dan pengukuran spektrum menunjukkan bahawa ia adalah yang terpendek. Panjang gelombang ialah 215 nm (5.8 eV). C-BN mempunyai pekali pengembangan termal yang serupa dengan GaAs dan Si, kekonduksian terma yang tinggi dan pemalar dielektrik rendah, prestasi penebat yang baik, dan kestabilan kimia yang baik, menjadikannya bahan pendingin dan lapisan penebat untuk litar bersepadu. Di samping itu, C-BN mempunyai pertalian elektron negatif, dapat digunakan sebagai bahan pelepasan medan katod dingin, dan memiliki berbagai prospek aplikasi di bidang paparan panel rata dengan luas.

Dari segi aplikasi optik, kerana kekerasan tinggi filem c-BN dan transmisi tinggi di seluruh panjang gelombang dari ultraviolet (kira-kira bermula dari 200 nm) hingga inframerah jauh, ia sesuai sebagai lapisan permukaan untuk beberapa komponen optik, terutamanya sebagai lapisan bahan tingkap seperti zink selenide (ZnSe) dan zinc sulfide (ZnS). Selain itu, ia mempunyai ketahanan kejutan termal dan kekerasan komersial yang baik, dan diharapkan dapat menjadi bahan tingkap yang ideal untuk laser dan pengesan berkuasa tinggi.