Budoucí vyhlídky na nitrid boru

Vzhledem k vysoké tvrdosti ocelových materiálů vzniká při zpracování velké množství tepla. Diamantové nástroje se snadno rozkládají při vysokých teplotách a snadno reagují s přechodnými kovy. C-BN materiály mají dobrou tepelnou stabilitu a není snadné reagovat s kovy nebo slitinami skupiny železa. Reakce může být široce používána při přesném zpracování, broušení atd. Ocelových výrobků. Kromě vynikající odolnosti proti opotřebení má c-BN také vynikající tepelnou odolnost. Může také řezat žáruvzdornou ocel, feroslitinu, kalenou ocel atd. A může řezat chlazené válce s vysokou tvrdostí a infiltrovat při relativně vysokých řezných teplotách. Uhlíkový kalicí materiál a slitina Si-A1, které jsou velmi závažné pro opotřebení nástroje. Ve skutečnosti byly řezné nástroje a brusné nástroje ze slinutého tělesa krystalu c-BN (syntetizované při vysoké teplotě a vysokém tlaku) použity při vysokorychlostním přesném obrábění různých materiálů ze slinutého karbidu.

Jako polovodičový materiál s širokým pásmem (pásmová mezera 6,4 eV) má C-BN vysokou tepelnou vodivost, vysoký odpor, vysokou mobilitu, nízkou dielektrickou konstantu, vysoké elektrické pole a může realizovat doping dvojího typu a má dobrou stabilitu. Spolu s diamantem, SiC a GaN se po Si, Ge a GaAs nazývá polovodičový materiál třetí generace. Jejich společným rysem je širokopásmová mezera, která je vhodná pro výrobu elektronů používaných v extrémních podmínkách. Přístroj. Tabulka 10.6 uvádí srovnání jejich různých vlastností. Není těžké zjistit, že ve srovnání se SiC a GaN mají C-BN a diamant vynikající vlastnosti, jako je větší mezera v pásmu, vyšší mobilita a více elektrického pole s vysokým rozpadem, nižší dielektrická konstanta a vyšší tepelná vodivost. Je zřejmé, že extrémní elektronické materiály, C-BN a diamant jsou lepší. Avšak jako polovodičový materiál má diamant svou fatální slabost, to znamená, že dopování diamantu typu n je velmi obtížné (rezistivita dopingu typu n může dosáhnout pouze 102 Ω · cm, což je daleko od standardu zařízení) , zatímco c-BN je Může dosáhnout dopingu dvojího typu. Například v procesu vysokoteplotní a vysokotlaké syntézy a přípravy tenkého filmu lze přidáním Be získat polovodič typu p; přidání S, C, Si atd. může získat polovodič typu n. Obecně je tedy c-BN polovodičovým materiálem třetí generace s nejlepším výkonem. Lze jej použít nejen k přípravě elektronických zařízení, která fungují v extrémních podmínkách, jako je vysoká teplota, vysoká frekvence a vysoký výkon, ale má také výhody v oblasti hluboké ultrafialové luminiscence a detektorů. Široké možnosti uplatnění. Ve skutečnosti Mishima et al. nejprve uvedl, že c-BN světelné diody vyrobené za vysokých a vysokotlakých podmínek mohou pracovat při teplotě 650 ° C. Při dopředném zkreslení dioda vyzařuje modré světlo viditelné pouhým okem a spektrální měření ukazují, že je nejkratší. Vlnová délka je 215 nm (5,8 eV). C-BN má koeficient tepelné roztažnosti podobný GaAs a Si, vysokou tepelnou vodivost a nízkou dielektrickou konstantu, dobrý izolační výkon a dobrou chemickou stabilitu, což z něj činí materiál chladiče a izolační vrstvu pro integrované obvody. Kromě toho má C-BN zápornou elektronovou afinitu, lze jej použít jako emisní materiál se studenou katodou a má širokou škálu perspektiv použití v oblasti velkoplošných plochých displejů.

Pokud jde o optické aplikace, díky vysoké tvrdosti filmu c-BN a vysoké propustnosti v celém rozsahu vlnových délek od ultrafialového záření (přibližně od 200 nm) po vzdálenou infračervenou oblast je vhodný jako povrchová úprava pro některé optické komponenty, zejména jako nátěr okenních materiálů, jako je selenid zinečnatý (ZnSe) a sulfid zinečnatý (ZnS). Kromě toho má dobrou odolnost proti tepelným šokům a komerční tvrdost a očekává se, že se stane ideálním materiálem pro okna pro vysoce výkonné lasery a detektory.