Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 12

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  AlN
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available remote Optical properties of AlN layers obtained by magnetron sputtering
EN
The growth of AlN layers on glass substrates using magnetron sputtering method was performed and the grown layers were subjected to optical measurements. Transmission spectra of the layers grown at different content of N2 in the atmosphere were obtained. The transmission spectra as well as energy gap depended on N2 content. The annealing of the layers in air led to transmission changes and influenced energy gap and refractive index values.
2
EN
Three methods of AlN layers oxidation: dry, wet and mixed (wet with oxygen) were compared. Some physical parameters of oxidized thin films of aluminum nitride (AlN) layers grown on silicon Si(1 1 1) were investigated by means Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) and Spectroscopic Ellipsometry (SE). Three series of the thermal oxidations processes were carried out at 1012 degrees C in pure nitrogen as carrying gas and various gas ambients: (a) dry oxidation with oxygen, (b) wet oxidation with water steam and (c) mixed atmosphere with various process times. All the research methods have shown that along with the rising of the oxidation time, AlN layer across the aluminum oxide nitride transforms to aluminum oxide. The mixed oxidation was a faster method than the dry or wet ones.
3
PL
Polikrystaliczny tlenek glinu jest jednym z podstawowych tworzyw ceramicznych, znajdującym zastosowanie jako elementy maszyn i urządzeń, narzędzia skrawające, mielniki czy też materiały ogniotrwałe. Wyroby formuje się zazwyczaj drogą prasowania jednoosiowego, co w przypadku używania proszków o większych rozmiarach ziaren, np. w technologiach materiałów ogniotrwałych, jest problematyczne. Celem pracy było sprawdzenie skuteczności zastosowania niskotemperaturowej konsolidacji wspomaganej hydrolizą azotku glinu w technologii spiekania proszków korundowych o zróżnicowanej morfologii. W badaniach wykorzystano dwa proszki korundu o zróżnicowanej wielkości ziaren, do których dodawano 10% wag. azotku glinu oraz wodę. Wodorotlenek glinu, powstający w wyniku hydrolizy AlN, spajał ziarna tlenku glinu, powodując spadek porowatości oraz wzrost wytrzymałości wyprasek, zróżnicowany ilościowo w zależności od wielkości ziaren korundu. Różnice te miały też decydujący wpływ na gęstość spieków.
EN
Polycrystalline aluminium oxide is one of a basic structural ceramic material which is used in production of components of machines and devices, cutting tools, grinding aids or refractory materials. Green bodies are generally formed by uniaxial pressing, but it is problematic in case of powders having large particle sizes, e.g. in technologies of refractory materials. The aim of the paper was to examine effectiveness of usage of the consolidation process supported by hydrolysis of aluminium nitride (hydrolysis-assisted solidification method) in sintering technology of corundum powders with different morphologies. In this study, two alumina powders of various particle size with an addition of 10 wt% aluminium nitride and water were used. Aluminium hydroxide, which was a product of aluminium nitride hydrolysis, bound together aluminium oxide grains, causing a reduction in porosity and an increase in strength of compacts that were dependent on the alumina particle size, and had a decisive influence on density of sintered bodies.
EN
This work presents the investigations of AlN thin films deposited on Si substrates by means of magnetron sputtering. Nine different sputtering processes were performed. Based on obtained results, the tenth process was prepared and performed (for future ISFET structures manufacturing). Round aluminum (Al) electrodes were evaporated on the top of deposited layers. The MIS capacitor structures enabled a subsequent electrical characterization of the AlN films by means of current-voltage (I-V) and capacitance-voltage (C-V) measurements. Based on these results, the main parameters of investigated layers were obtained. Moreover, the paper describes the technology of fabrication and electrical characterization of ISFET transistors and possibility of their application as ion sensors.
EN
FIn this work, AlN/SiCN composite coatings were deposited by r.f.-reactive sputtering method using a facing target-type sputtering (FTS) apparatus with composite targets consisting of Al plate and SiC chips in a gaseous mixture of Ar and N2, and investigated their mechanical properties and microstructure. The indentation hardness (HIT) of AlN/SiCN coatings prepared from composite targets consisting of 8 ~32 chips of SiC and Al plate showed the maximum value of about 29~32 GPa at a proper nitrogen gas flow rate. X-ray diffraction (XRD) patterns for the AlN/SiCN composite coatings indicated the presence of the only peeks of hexagonal (B4) structured AlN phase. AlN coatings clarified the columnar structure of the cross sectional view TEM observation. On the other hand, microstructure of AlN/SiCN composite coatings changed from columnar to equiaxed structure with increasing SiCN content. HR-TEM observation clarified that the composite coatings consisted of very fine equiaxial grains of B4 structured AlN phase and amorphous phase.
PL
W pracy scharakteryzowano właściwości powłok kompozytowych AlN/SiCN naniesionych metodą reaktywnego rozpylania jonowego RF za pomocą aparatury FTS. Proces rozpylania prowadzono w mieszaninie gazowej Ar i N2 a jako tarczy użyto kompozytów składających się z płytki Al i wiórów SiC. Następnie zbadano właściwości mechaniczne i mikrostrukturę w/w powłok. Maksymalna twardość powłok AlN/SiCN otrzymanych z tarcz kompozytowych składających się z 8~32 wiórów SiC oraz płytki z Al wynosiła ok. 29~32 GPa przy określonej prędkości przepływu azotu. Analiza dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego powłok kompozytowych AlN/SiCN wykazała występowanie refleksów jedynie fazy AlN o strukturze heksagonalnej (B4). Istnienie w powłoce fazy AlN wyjaśniło strukturę kolumnową, którą obserwowano w zdjęciach TEM z przekroju poprzecznego. Jednocześnie, mikrostruktura powłok kompozytowych AlN/SiCN zmieniła się ze struktury kolumnowej w równoosiową wraz ze zwiększeniem się zawartości SiCN. Obserwacje HR-TEM wykazały, że powłoki kompozytowe składały się z drobnych równoosiowych ziaren fazy AlN o strukturze B4 oraz fazy amorficznej.
PL
Proszki azotku glinu można wytwarzać na drodze samorozwijającej się syntezy wysokotemperaturowej (SHS) z udziałem glinu i azotu, ale wysoka temperatura tej reakcji powoduje topnienie i/lub odparowanie części metalu, a w konsekwencji niską wydajnością procesu. Obecność łatwo rozkładającej się soli nieorganicznej w wyjściowej mieszaninie może zmniejszyć temperaturę układu utrudniając topienie i koalescencję ziaren glinu, a także ułatwić wnikanie azotu do wnętrza złoża proszkowego. Mieszaniny proszku glinu z różnymi ilościami prostych soli amonowych: chlorku, węglanu i azotanu poddano reakcji SHS pod ciśnieniem azotu równym 0,1 MPa lub 1 MPa. Proszki po reakcji składały się z azotku glinu, nieprzereagowanego glinu, a w niektórych przypadkach tlenoazotku glinu i korundu. Na optymalne warunki syntezy azotku glinu wpływają takie czynniki jak ilość soli - jej wzrost prowadzi do spadku temperatury układu, ciśnienie azotu - wyższe ciśnienie prowadzi do wzrostu temperatury reakcji, a także obecność tlenu w układzie.
EN
Powders of aluminium nitride can be prepared by self-propagating high-temperature synthesis (SHS) between aluminium and nitrogen but its high exothermic effect causes melting and/or evaporation of aluminium and low efficiency of such reaction. A presence of inorganic salt in the starting powder mixture can decreases a heat evolved in the SHS reaction, hinders melting and coalescence of aluminium, and helps penetration of nitrogen into interior of a powder bed. Mixtures of alumina powder and different amounts of some easy decompose ammonium salts were subjected to the SHS reaction under 0.1 or 1 MPa nitrogen. The powders were composed of aluminium nitride, unreacted aluminium and in some cases aluminium oxynitride and corundum. Different factors influence an optimum conditions for the AlN synthesis: the amount of salt, which increase leads to a decrease temperature of the system, the nitrogen pressure, the higher the pressure the higher the reaction temperature, and the presence of oxygen in the system.
7
Content available remote Wpływ czasu wygrzewania na właściwości cieplne polikryształu azotku glinu
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań nad wpływem warunków procesu otrzymywania polikryształów azotku glinu na jego przewodnictwo cieplne. Przygotowane, przy użyciu komercyjnego proszku, zestawy azotku glinu z różną zawartością dodatku tlenku itru zostały zhomogenizowane w młynku obrotowym, a następnie wstępnie sprasowane jednoosiowo i doprasowane izostatycznie. Tak przygotowane wypraski spiekano swobodnie w piecu grafitowym w przepływie azotu. Przygotowane zestawy proszków poddano również procesowi prasowania na gorąco. W przypadku obu metod otrzymane polikryształy wygrzewano ponownie w temperaturze końca spiekania. Na otrzymanych spiekach przeprowadzono kontrolę zagęszczenia. Na wypolerowanych i wytrawionych powierzchniach spieków przeprowadzono obserwacje mikrostrukturalne przy pomocy skaningowego mikroskopu elektronowego oraz wykonano analizę rozkładu pierwiastków EDS. Wykonano również pomiary przewodnictwa cieplnego polikryształów impulsową metodą laserową LFA. Otrzymane wyniki badań cieplnych porównano z analizą mikrostrukturalną oraz warunkami otrzymywania polikryształów ceramicznych.
EN
The presented work concerns the study on the influence of manufacturing process conditions on thermal conductivity of polycrystalline aluminum nitride. Commercial powder was applied to prepare AlN polycrystals, differing in the amount of yttria added, by using a rotary mill to homogenize batches of component powders. The resultant powder mixtures were preliminary uniaxially pressed, and then cold isostatic pressing was applied. The green compacts were pressureless sintered, and powders hot-pressed in nitrogen flow. In both cases the sinters were also additionally annealed at the sintering temperature. Densification of the obtained polycrystals was measured. Scanning electron microscopy observations of the microstructure were made using the polished and mechanically etched surfaces of the sintered bodies. The elemental distribution analysis was carried out by EDS. Thermal conductivity of the AlN sinters was measured by the LFA method. The results of thermal and microstructural examinations were compared in the context of sintering conditions applied to manufacture the AlN polycrystals.
8
Content available remote Synthesis of aluminium nitride nanopowder
EN
Aluminium nitride (AlN) nanopowder was successfully synthesized from aluminium oxide via a single-step reaction with ammonia as a source of nitrogen. The process was carried out in a horizontal mullite tube reactor located in an electric furnace in the ranges of temperature, time and gas flow rate of 1050-1350 ºC, 1-5 h and 100-150 l/h, respectively. Nanopowders of γ-Al2O3 and α-Al2O3 were used as starting materials. Influence of temperature, time, gas flow rate and type of aluminium oxide on reaction productivity, powder morphology and product phase composition was investigated. Dynamic light scattering (DLS), Ramman spectroscopy, powder X-ray diffraction (PXRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and specific surface area measurements by the BET isotherm technique were used to characterized the obtained materials. Aluminium nitride prepared under optimal reaction conditions, comprising the reaction time of 5 h, the temperature of 1250 ºC, and the gas flow rate of 150 l/h, was found to be nanocrystalline powder with a mean crystallite size of about 60 nm in the synthesis from gamma aluminium oxide and 65 nm in case of alfa aluminium oxide as a starting material. The productivity of nitridation reaction in such conditions was close to 99%, basing on gravimetric measurements. In case of the synthesis from gamma oxide, PXRD analysis indicated the pure hexagonal aluminium nitride structure which was confirmed by TEM analysis. In case of alfa aluminium oxide nitridation, the obtained aluminium nitride contained the unreacted oxide. Additionally, the investigation of average agglomerate sizes in the water suspension conducted by DLS showed that aluminium nitride obtained from γ-Al2O3 had an average particle size of 282 nm, and in the case of α-Al2O3 used as a starting material it was 2219 nm.
PL
Nanoproszek azotku glinu (AlN) zsyntezowano z powodzeniem, wykorzystując tlenek glinu i jednoetapową reakcję z amoniakiem jako źródłem azotu. Proces przeprowadzono w poziomym, mulitowym reaktorze rurowym umieszczonym w piecu elektrycznym, stosując temperaturę z zakresu 1050-1350 ºC, czas wynoszący 1-5 h i przepływ gazu - 100-150 l/h. Nanoproszki γ-Al2O3 i α-Al2O3 użyto jako materiały wyjściowe. Zbadano wpływ temperatury, czasu, przepływu gazu i rodzaju użytego tlenku glinu na wydajność reakcji oraz morfologię i skład fazowy wytworzonego proszku. Wykorzystano metodę dynamicznego rozpraszania światła (DLS), spektroskopię Rammana, dyfrakcję rentgenowską na próbkach proszkowych (PXRD), skaningową (SEM) i transmisyjną (TEM) mikroskopie elektronowe oraz pomiary powierzchni właściwej metodą BET w celu scharakteryzowania właściwości otrzymanych materiałów. Stwierdzono, że azotek glinu przygotowany w optymalnych warunkach reakcji, obejmujących czas reakcji wynoszący 5 h, temperaturę - 1250ºC i przepływ gazu - 150l/h, był nanokrystalicznym proszkiem o średnim rozmiarze krystalitu wynoszącym około 60 nm w przypadku syntezy wykorzystującej jako materiał wyjściowy odmianę gamma tlenku glinu i 65 nm w przypadku odmiany alfa tego tlenku. Wydajność reakcji azotowania wyniosła w tych warunkach 99%, jak pokazały pomiary grawimetryczne. W przypadku syntezy z odmiany gamma tlenku glinu analiza PXRD wskazała na wyłącznie heksagonalną strukturę azotku glinu, co potwierdziły też obserwacje TEM. W przypadku odmiany alfa, otrzymany azotek glinu zawierał nie przereagowany tlenek glinu. Dodatkowo, oznaczenia średniego rozmiaru aglomeratów w zawiesinie wodnej przeprowadzone za pomocą metody DLS pokazały, że azotek glinu otrzymany z γ-Al2O3 miał średni rozmiar cząstki wynoszący 282 nm, podczas gdy w przypadku α-Al2O3 – 2219 nm.
9
Content available remote Konsolidacja proszku tlenoazotku glinu otrzymanego metodą SHS
PL
Jednym z materiałów o wysokim potencjale aplikacyjnym jako materiał ogniotrwały jest tlenoazotek glinu o strukturze typu spinelu, γ-alon. Materiały na jego bazie, zarówno jednofazowe jak i kompozyty, cechują się dobrymi właściwości mechanicznymi, wysoką odpornością na wstrząsy cieplne, a także wysoką odpornością erozyjną i korozyjną. Dodatkową zaletą γ-alonu jest możliwość wytwarzania metodą SHS stosunkowo dobrze spiekających się proszków, które jednak charakteryzują się słabą prasowalnością. W pracy opisano sposób formowania wyrobów z γ-alonu z wykorzystaniem reakcji hydrolizy azotku glinu, będącego jednym z produktów syntezy SHS, i utworzeniem połączeń wodorotlenkowych. Wypraski sporządzone z proszku z dodatkiem 10-procent masowych wody po dwutygodniowym przechowywaniu miały wytrzymałość dochodzącą do 30 MPa i porowatość otwartą poniżej 30%. Spiekanie swobodne tego typu wyprasek w temperaturze 1700 °C, w czasie poniżej minuty pozwoliło na osiągnięcie gęstości teoretycznej wynoszącej 95%.
EN
Aluminium oxynitride with the spinel-type structure, γ-alon, is the material with high potential for refractory applications. Single-phase alon materials or composites show good mechanical properties, i.e. high thermal shock, high corrosion and erosion resistances. Another advantage concerning γ-alon is the possibility of the usage of the SHS method for producing relatively good powders for sintering, but of rather poor compressibility. This paper describes a method of compaction of SHS-derived γ-alon powder using the hydrolysis reaction of aluminium nitride, which belongs to the products of SHS synthesis. The green bodies made from the powder with an addition of 10 wt.% of water after two weeks of storage reached a strength level up to 30 MPa and an open porosity less than 30%. Pressureless sintering of those compacts for less than one minute at 1700 °C allowed achieving materials of 95% of theoretical density.
EN
The paper presents an attempt to produce aluminium matrix composite reinforced with dispersed aluminium nitride (AlN) via reaction of liquid aluminium and magnesium nitride (Mg3N2). The latter was introduced into the metal bath in a form ofa green compact. It was expected that the introduction of Mg3N2 as an nitrogen-bearing substrate into Al melt would allow to obtain an in-situ reaction leading to a formation ofan aluminium nitride (AlN) reinforcing phase dispersed in the Mg-strengthened aluminium matrix. The produced material was investigated by means of X-ray diffraction measurements (XRD), light microscopy (LM), scanning electron microscopy (SEM) and microhardness tests. Microstructure investigations showed that absence of an external mixing of metal melt led to a formation of inhomogeneous structure of the casting: composite zone with about 90 vol. % of reinforcing particles of a size of ~20 um and an area of unreinforced aluminium. The composite area was localized in the initial area of Mg3N2 compact and its immediate vicinity. Energy Dispersive Spectrometry (EDS) analysis combined with X-ray diffraction (XRD) analysis of the casting confirmed presence of two main phase: aluminium solid solution (with up to 4 at. % ofMg) and aluminium nitride. Microhardness tests showed very high values of hardness in the composite zone, reaching up to about 500 HV, as compared with ~25 HV in the unreinforced Al region.
PL
W pracy podjęto próbę wytworzenia materiału kompozytowego na osnowie aluminium zbrojonego dyspersyjnie cząstkami AlN przez reakcję ciekłego aluminium z azotkiem magnezu, wprowadzonym do kąpieli metalowej w formie wypraski. Spodziewano się, że wprowadzenie do ciekłego alumi- nium Mg3N2 jako nośnika azotu doprowadzi do uzyskania reakcji in-situ, w której nastąpi utworzenie fazy zbrojącej AlN w osnowie aluminiowej umocnionej roztworowo magnezem. Wytworzony odlew kompozytowy badano metodami dyfraktometrii rentgenowskiej (XRD), mikroskopii świetlnej oraz skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM) połączonej z mikroanalizą rentgenowską (EDS). Kompozyt został również poddany badaniu mikrotwardości sposobem Vickersa. Przeprowadzone obserwacje mikrostruktury wykazały, że ze względu na brak zewnętrznego mieszania mechanicznego ciekłego metalu otrzymany odlew charakteryzuje się niejednorodną mikrostrukturą, w której można wyodrębnić dwa obszary: strefę kompozytową oraz obszar aluminium bez cząstek zbrojących. Strefa kompozytową ograniczała się do pierwotnego obszaru wypraski z Mg3N2 oraz jego najbliższego sąsiedztwa i zawierała ~90% obj. cząstek zbrojących o wielkości ~20 um. Mikroanaliza rentgenowska w połączeniu z badaniami techniką dyfrakcji rentgenowskiej zgładu wykonanego z odlewu potwierdziła obecność dwóch głównych faz w wytworzonym materiale - roztworu stałego aluminium (o zawartości magnezu do 4% at.) oraz AlN. Badania mikrotwardości materiału wykazały bardzo dużą twardość w obszarze kompozytowym, osiągającą ok. 500 HV, w porównaniu z twardością ~25 HV w obszarze niezbrojonym.
11
Content available remote Otrzymywanie polikryształów azotku glinu z dodatkiem tlenku itru
PL
Polikryształy azotku glinu charakteryzują się wysokim współczynnikiem przewodzenia ciepła, dobrą stabilnością temperaturową i chemiczną oraz wysoką wytrzymałością mechaniczną. AlN posiada właściwości piezoelektryczne i jest półprzewodnikiem szerokopasmowym. Dzięki temu coraz szerzej jest stosowany w elektronice, energetyce jądrowej oraz przemyśle wojskowym. Najczęściej polikryształy azotku glinu są wytwarzane przez spiekanie z dodatkiem tlenku itru i tlenku glinu. Duża ilość dodatków obniża przewodnictwo cieplne tego tworzywa w związku z czym w pracy starano się wytworzyć polikryształy AlN o jak najmniejszej ich zawartości. Zastosowano dwie metody otrzymywania polikryształów: prasowanie na gorąco i spiekanie swobodne. Próbki prasowano na gorąco w atmosferze azotu w temperaturze 1900°C przez 2 godziny. Polikryształy bez ciśnienia spiekano w atmosferze azotu w temperaturze 1830°C przez 5 godzin oraz 1900°C przez 2 godziny. Dla wszystkich próbek zostały wyznaczone gęstości pozorne metodą Archimedesa. Celem sprawdzenia składu fazowego polikryształów zastosowano technikę dyfrakcji rentgenowskiej. Na obrazach dyfrakcyjnych wykryto następujące fazy: granat itrowo-glinowy (Y3Al5O9-YAG), perowskit itrowo-glinowy (YAlO3-YAP) oraz jednoskośną fazę itrowo-glinową (Y4Al2O9-YAM). Fazy te powstały podczas procesu spiekania wskutek reakcji Y2O3 z Al2O3. Tlenek glinu znajdował się w układzie w wyniku pasywacji ziaren proszku AlN użytego do spiekania. Najwyższy współczynnik przewodzenia ciepła, wynoszący 250 W/(mźK), otrzymano dla polikryształów spiekanych swobodnie w temperaturze 1900°C przez 2 godziny i zawierających 5% wag. Y2O3.
EN
During the past decade, group III-Nitride wide bandgap semiconductors have become the focus of extremely intensive reearch because of their exceptional physical properties and their high potential for use in countless numbers of applications. Nearly all aspects have been investigated, from the fundamental physical understanding of these materials to the development of the fabrication technology and demonstration of commercial devices. The purpose of this paper is to review the physical properties of III-Nitrides, their areas of application, the current status of the material technology (AlN, AlGaN, GaN, GaInN) including synthesis and processing. The state-of-the-art of III-Nitride material quality, as well as the devices which have been demonstrated, including electronic devices, AlxGa₁-xN ultraviolet photoconductors, ultraviolet photodiodes, visible light emitting diodes (LEDs) and ultraviolet - blue laser diodes, will also be presented.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.