سلیکن نائٹرائڈ کیا ہے؟

سلکان نائٹرائڈ (Si3N4)اعلی درجے کی اعلی درجہ حرارت ساختی سیرامکس کی ترقی میں ایک اہم مواد ہے. اپنی غیر معمولی خصوصیات جیسے کہ اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت، لباس مزاحمت، کم کثافت، اعلی طاقت اور سختی کے لیے جانا جاتا ہے، اس نے "مادی کی دنیا کے ورسٹائل چیمپئن" کے طور پر شہرت حاصل کی ہے۔ ان منفرد خصوصیات نے سلکان نائٹرائڈ سیرامکس کو جدید ترین شعبوں میں ناگزیر بنا دیا ہے، بشمول مکینیکل انجینئرنگ، ایرو اسپیس، نیشنل ڈیفنس، سیمی کنڈکٹر ٹیکنالوجی، اور یہاں تک کہ بائیو میڈیکل ایپلی کیشنز۔

سلیکن نائٹرائیڈایک غیر نامیاتی، غیر دھاتی مرکب ہے جو Si-N ٹیٹراہیڈرل اکائیوں پر مشتمل ہے، جس کی خصوصیت ایٹموں کے درمیان مضبوط ہم آہنگی بندھن ہے۔ سلیکون اور نائٹروجن ایٹموں کے درمیان اعلی بانڈنگ کی طاقت Si3N4 کو شاندار میکانی خصوصیات کے ساتھ فراہم کرتی ہے، بشمول اعلی سختی اور بہترین لباس مزاحمت۔ اس کے سیرامکس مضبوط موڑنے اور کمپریشن مزاحمت کا مظاہرہ کرتے ہیں، جس سے یہ مطالبہ ماحول میں انتہائی پائیدار ہے۔ تاہم، وہی مضبوط ہم آہنگی بندھن جو سلیکون نائٹرائڈ کو اپنی طاقت فراہم کرتا ہے، اس کے نتیجے میں پلاسٹک کی محدود اخترتی بھی ہوتی ہے، یعنی کرسٹل ڈھانچے میں بہت کم سلپ سسٹم ہوتے ہیں۔ یہ سلکان نائٹرائڈ کو ٹوٹنے والی فطرت دیتا ہے، جس سے یہ دباؤ میں فریکچر کا زیادہ خطرہ بنتا ہے۔

کے اہم فوائد میں سے ایکسلکان نائٹرائڈیہ اس کا مضبوط کیمیائی استحکام ہے، جو سلیکون نائٹرائڈ ٹیٹراہیڈرل یونٹس کے ذریعے تشکیل پانے والے مقامی نیٹ ورک کی ساخت سے پیدا ہوتا ہے۔ یہ اسے زیادہ تر غیر نامیاتی تیزابوں اور اڈوں کے لیے انتہائی مزاحم بناتا ہے، سوائے ہائیڈرو فلورک ایسڈ کے، جو مواد کو خراب کر سکتا ہے۔ یہ کیمیائی مضبوطی سخت کیمیائی ماحول میں اس کی قابل اعتمادی میں اضافہ کرتی ہے، اور اہم صنعتوں میں اس کے ممکنہ استعمال کو مزید وسعت دیتی ہے۔

سلیکن نائٹرائڈ کرسٹل سٹرکچرز

سلیکن نائٹرائیڈتین مختلف کرسٹل ڈھانچے میں موجود ہے: α-phase، β-phase، اور γ-phase۔ ان میں، α اور β مراحل Si3N4 کی سب سے زیادہ دیکھی جانے والی اور استعمال شدہ شکلیں ہیں، جن کا تعلق ہیکساگونل کرسٹل سسٹم سے ہے۔ ان مراحل کا مستحکم نیٹ ورک ڈھانچہ بہترین مکینیکل اور تھرمل خصوصیات کے لیے ذمہ دار ہے جو سلکان نائٹرائڈ سیرامکس کو مختلف قسم کے استعمال کے لیے مثالی بناتی ہے۔

β-فیز (β-Si3N4) خاص طور پر انجینئرنگ ایپلی کیشنز میں اعلی درجہ حرارت اور کیمیائی مزاحمت کے تحت اپنی اعلی کارکردگی کی وجہ سے اہم ہے۔ ایرو اسپیس، دفاع، اور مکینیکل انجینئرنگ جیسی صنعتوں میں یہ سب سے زیادہ استعمال ہونے والی کرسٹل شکل ہے۔ مثال کے طور پر، β-Si3N4 اعلی کارکردگی والے سرامک انجن کے پرزوں، گیس ٹربائنز کے لیے روٹرز اور سٹیٹرز، اور مکینیکل سیل رِنگز کی تیاری میں استعمال ہوتا ہے، جہاں انتہائی حالات میں اس کی خود چکنا کرنے والی خصوصیات اور اعلی پائیداری کو بہت اہمیت دی جاتی ہے۔

اس کے برعکس، γ-فیز (γ-Si3N4) سلکان نائٹرائڈ کی ایک بہت کم عام شکل ہے جسے صرف اعلی درجہ حرارت اور ہائی پریشر کے حالات میں ہی ترکیب کیا جا سکتا ہے۔ نتیجے کے طور پر، سلکان نائٹرائڈ ڈھانچے پر تحقیق نے بنیادی طور پر α اور β مراحل پر توجہ مرکوز کی ہے۔

ہائی تھرمل چالکتاسیلیکون نائٹرائڈ سیرامک ​​سبسٹریٹس

جیسا کہ الیکٹرانکس کی صنعت زیادہ سے زیادہ نظام سازی، ذہانت اور انضمام کی طرف ترقی کرتی جارہی ہے، سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز کے مطالبات تیزی سے بڑھ رہے ہیں۔ الیکٹرانک چپس اور زیادہ گنجان بھرے سرکٹس میں بڑھتی ہوئی ان پٹ پاور کے ساتھ، آپریشن کے دوران پیدا ہونے والی گرمی ایک اہم چیلنج بن جاتی ہے۔ سیمی کنڈکٹر آلات کی مجموعی کارکردگی اور کارکردگی کو بہتر بنانے میں موثر گرمی کی کھپت ایک اہم عنصر بن گئی ہے، اور یہیں پر سلکان نائٹرائڈ ایک اہم کردار ادا کرتا ہے۔

سلکان نائٹرائڈ کی اعلی نظریاتی تھرمل چالکتا، بہترین برقی موصلیت اور آکسیڈیشن کے خلاف مزاحمت کے ساتھ مل کر، اسے ہائی پاور الیکٹرانک پیکیجنگ سبسٹریٹس کے لیے ایک مثالی مواد بناتی ہے۔ مزید برآں، اس کا تھرمل ایکسپینشن گتانک سیمی کنڈکٹر چپس میں استعمال ہونے والے مواد سے قریب سے میل کھاتا ہے، ساختی سالمیت کو یقینی بناتا ہے اور آپریشن کے دوران تھرمل تناؤ کو کم کرتا ہے۔ یہ خصوصیات تیز رفتار سرکٹس، IGBTs (انسولیٹڈ گیٹ بائپولر ٹرانزسٹرز)، LG (لائٹ گائیڈز)، اور CPV (مرتکز فوٹوولٹک) سسٹمز جیسے ایپلی کیشنز میں گرمی کی کھپت کے لیے اعلی کارکردگی والے ذیلی ذخائر کی پیداوار کو قابل بناتی ہیں۔

بجلی کی موصلیت اور مکینیکل استحکام کو برقرار رکھتے ہوئے، سلیکن نائٹرائڈ کی گرمی کو مؤثر طریقے سے ختم کرنے کی صلاحیت، بڑی مقدار میں بجلی کو سنبھالنے والے آلات کے لیے ضروری ہے۔ ان شعبوں میں اس کی بہترین کارکردگی نہ صرف پاور سیمی کنڈکٹرز کے قابل اعتماد آپریشن کو یقینی بناتی ہے بلکہ جدید الیکٹرانک سسٹمز کے چھوٹے بنانے اور کارکردگی میں بھی حصہ ڈالتی ہے۔

نتیجہ

خلاصہ طور پر، سلیکون نائٹرائڈ کی طاقت، گرمی کی مزاحمت، کیمیائی استحکام، اور تھرمل چالکتا کا منفرد امتزاج اسے مختلف قسم کے اعلیٰ کارکردگی والے ایپلی کیشنز میں ایک ناگزیر مواد بناتا ہے۔ پائیدار، اعلی درجہ حرارت والے اجزاء کی تیاری کے لیے ایرو اسپیس اور دفاع میں اس کے استعمال سے لے کر ہائی پاور سیمی کنڈکٹر آلات میں گرمی کی کھپت کے چیلنجوں کو حل کرنے میں اس کے کردار تک، سلیکان نائٹرائڈ جدید ٹیکنالوجی کی ترقی میں ایک اہم کھلاڑی کی حیثیت رکھتا ہے۔ جیسا کہ تحقیق اس کی خصوصیات اور صلاحیت کو تلاش کرنے کے لئے جاری ہے، سلکان نائٹرائڈ اعلی درجے کی مواد کی دنیا میں ایک چیمپئن رہنے کے لئے تیار ہے.

Semicorex اعلیٰ معیار کی پیشکش کرتا ہے۔SiN سبسٹریٹ. اگر آپ کی کوئی پوچھ گچھ ہے یا اضافی تفصیلات کی ضرورت ہے، تو براہ کرم ہم سے رابطہ کرنے میں سنکوچ نہ کریں۔

فون نمبر +86-13567891907 سے رابطہ کریں۔

ای میل: sales@semicorex.com