氮化硅:21世纪尖端材料,中国技术突破助力高端制造
在航空航天、半导体芯片、新能源车等高端领域,有一种神秘材料默默发挥着关键作用——氮化硅(Si₃N₄)。它硬度接近钻石,耐高温超越钢铁,还能“零膨胀”匹配硅芯片,被誉为“工业陶瓷之王”。中国近年来在该材料领域实现多项技术突破,正打破国外垄断。本文将揭秘氮化硅的“超能力”与国产化进程。
薄膜(thin film)的具体应用
在真空环境中制备薄膜最早是由大发明家爱迪生提出的。他采用了阴极溅射进行表面金属化的工艺方法制备蜡膜,并于1903年申请了专利。当时由于真空技术的限制,真空镀膜发展很慢,直到第二次世界大战,德国将真空镀膜技术用于制备军用光学镜片和反光镜。此后逐渐发展成系列光学薄膜。20世纪60年代,随着高真空、超高真空技术的发展,真空镀膜进入高速发展时期,各种功能薄膜的应用已经扩展到工业生产中各个领域,归纳起来,主要有以下几个方面。
薄膜(thin film)的特征
在物体表面上涂覆一层薄膜,我国早在2000多年前就已经出现。它是一种把金属汞合金涂覆到青铜器上经过加热使汞蒸发后沉积在其上的一种涂层制备方法。这种方法虽然不是真空镀膜法,但是,它在薄膜制备技术上所留给人们的启示是不可磨灭的。这里介绍在真空气氛中制备薄膜的真空镀膜法(又称真空沉积法),这种方法最早始于20世纪初大发明家爱迪生所提出的在唱片上涂覆蜡膜,就是真空镀膜最早应用的实例。但是,当时由于受到真空技术及其他相关技术发展的限制,发展比较缓慢。直到第二次世界大战期间,德国为了适应当时战争的需求,在镜片和反光镜
薄膜(Thin Film)的定义及几种薄膜的应用
在现代集成电路工艺技术中,薄膜起着主导作用,它在集成电路的所有通用工艺中都得到了最有成效和最重要的应用。在这些应用中,薄膜结构的一个必不可少的标准是能否保持结构的完整性。20世纪以来,薄膜技术无论是在学术上还是在商业应用中,都取得了丰硕的成果。在现今的集成电路中,薄膜的应用也变得越来越重要。
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