[發明專利]一種用于AlN籽晶粘貼的鋁基高溫粘結劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201410569829.3
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104371560A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 張麗;齊海濤;史月增;程紅娟;徐永寬
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十六研究所
• 主分類號: C09J1/00
• 分類號: C09J1/00;C09J11/06;C30B23/00;C30B29/38
• 代理公司: 天津中環專利商標代理有限公司 12105
• 代理人: 王鳳英

技術領域

本發明涉及粘結劑，尤其涉及一種用于AlN籽晶粘貼的鋁基高溫粘結劑及其制備方法。

背景技術

物理氣相傳輸法簡稱PVT法，是AlN單晶生長的主流方法。大尺寸高質量AlN單晶的獲得必須建立在籽晶生長模式上，AlN自籽晶生長則是最直接的方式。在AlN單晶生長之前，陶瓷托上固定AlN籽晶，確保在AlN單晶生長過程中陶瓷托與籽晶仍緊密貼合。然而AlN單晶生長溫度在2000℃以上，現有的普通粘結劑在此溫度下不能穩定存在，導致陶瓷托與AlN籽晶部分或完全脫離，兩者之間形成小的軸向溫度梯度，籽晶反向升華出現燒蝕現象，獲得的AlN單晶晶體質量差，缺陷密度高。另外，AlN單晶生長對環境要求苛刻，現有粘結劑中含有的雜質元素會以缺陷的形式存在于晶體中，影響單晶質量的同時，對AlN單晶吸收光譜和透過率等性能也產生一定的影響。

發明內容

為了克服現有技術中存在粘結劑耐受性不高以及雜質引入的問題，本發明提出了一種用于AlN籽晶粘貼的鋁基高溫粘結劑及其制備方法。

本發明所采取的技術方案是：一種用于AlN籽晶粘貼的鋁基高溫粘結劑，其特征在于：其成分按以下重量百分比組成：氮化鋁為30～50%、鋁為10～30%、異丙醇為10～20%、去離子水為10～50%。

本發明所述的一種用于AlN籽晶粘貼的鋁基高溫粘結劑的制備方法是：按重量百分比稱取氮化鋁、鋁粉、異丙醇和去離子水放入容器中，將盛有原料的容器放入溫度為30～80℃的磁力攪拌水浴鍋中攪拌，混合均勻的懸浮液即為鋁基高溫粘結劑。

本發明所述的攪拌時間為5min～60min，攪拌速度為500rpm～1200rpm。

本發明的有益效果是：該鋁基粘結劑無毒，在AlN單晶生長過程中能耐受2000℃以上高溫，可使AlN陶瓷托與AlN籽晶在AlN單晶生長溫度下緊密粘貼，防止AlN籽晶背面反向升華而出現的籽晶燒蝕現象，而且粘結劑本身無雜質引入，可用于物理氣相傳輸自籽晶生長大尺寸高質量的AlN單晶。?

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步說明：

本發明采用的氮化鋁和鋁均為顆粒狀，純度≥99.9%，粒徑為20nm-2μm。采用的異丙醇為分析純，作用為分散劑與膠粘劑。

異丙醇作為溶劑，其作用之一是分散劑，可使顆粒狀氮化鋁粉和鋁粉在磁力攪拌器的攪拌下充分分散，混合均勻；作用之二是異丙醇具有一定的粘性，在攪拌過程中對粉體的沉降產生阻力，易形成懸浮液。

實施例1：按重量百分比依次稱取45%的AlN粉，20%的Al粉，18%的異丙醇和17%的去離子水加入燒杯中。將盛有原料的燒杯放入溫度為60℃的磁力攪拌水浴鍋中，設置磁力攪拌器轉速為1200rpm，攪拌30min，所有原料混合均勻，得到分散均勻的懸浮液即為鋁基粘結劑。

實施例2：按重量百分比依次稱取30%的AlN粉，25%的Al粉，15%的異丙醇和30%的去離子水加入燒杯中。將盛有原料的燒杯放入溫度為50℃的磁力攪拌水浴鍋中，設置磁力攪拌器轉速為800rpm，攪拌60min，所有原料混合均勻，得到分散均勻的懸浮液即為鋁基粘結劑。

實施例3：按重量百分比依次稱取35%的AlN粉，20%的Al粉，10%的異丙醇和35%的去離子水加入燒杯中。將盛有原料的燒杯放入溫度為60℃的磁力攪拌水浴鍋中，設置磁力攪拌器轉速為500rpm，攪拌30min，所有原料混合均勻，得到分散均勻的懸浮液即為鋁基粘結劑。