CN104371560A - 一种用于AlN籽晶粘贴的铝基高温粘结剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于AlN籽晶粘贴的铝基高温粘结剂及其制备方法。该粘结剂按重量百分比组成：氮化铝为30～50%、铝为10～30%、异丙醇为10～20%和去离子水为0～50%。制备方法是：按重量百分比称取氮化铝、铝粉、异丙醇和去离子水放入容器中，将盛有原料的容器放入温度为30～80℃的磁力搅拌水浴锅中搅拌，混合均匀的悬浮液即为铝基高温粘结剂。该铝基粘结剂无毒，在AlN单晶生长过程中能耐受2000℃以上高温，可使AlN陶瓷托与AlN籽晶在AlN单晶生长温度下紧密粘贴，防止AlN籽晶背面反向升华而出现的籽晶烧蚀现象，而且粘结剂本身无杂质引入，可用于物理气相传输自籽晶生长大尺寸高质量的AlN单晶。
Description
技术领域
本发明涉及粘结剂，尤其涉及一种用于AlN籽晶粘贴的铝基高温粘结剂及其制备方法。
背景技术
物理气相传输法简称PVT法，是AlN单晶生长的主流方法。大尺寸高质量AlN单晶的获得必须建立在籽晶生长模式上，AlN自籽晶生长则是最直接的方式。在AlN单晶生长之前，陶瓷托上固定AlN籽晶，确保在AlN单晶生长过程中陶瓷托与籽晶仍紧密贴合。然而AlN单晶生长温度在2000℃以上，现有的普通粘结剂在此温度下不能稳定存在，导致陶瓷托与AlN籽晶部分或完全脱离，两者之间形成小的轴向温度梯度，籽晶反向升华出现烧蚀现象，获得的AlN单晶晶体质量差，缺陷密度高。另外，AlN单晶生长对环境要求苛刻，现有粘结剂中含有的杂质元素会以缺陷的形式存在于晶体中，影响单晶质量的同时，对AlN单晶吸收光谱和透过率等性能也产生一定的影响。
发明内容
为了克服现有技术中存在粘结剂耐受性不高以及杂质引入的问题，本发明提出了一种用于AlN籽晶粘贴的铝基高温粘结剂及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是：一种用于AlN籽晶粘贴的铝基高温粘结剂，其特征在于：其成分按以下重量百分比组成：氮化铝为30～50%、铝为10～30%、异丙醇为10～20%、去离子水为10～50%。
本发明所述的一种用于AlN籽晶粘贴的铝基高温粘结剂的制备方法是：按重量百分比称取氮化铝、铝粉、异丙醇和去离子水放入容器中，将盛有原料的容器放入温度为30～80℃的磁力搅拌水浴锅中搅拌，混合均匀的悬浮液即为铝基高温粘结剂。
本发明所述的搅拌时间为5min～60min，搅拌速度为500rpm～1200rpm。
本发明的有益效果是：该铝基粘结剂无毒，在AlN单晶生长过程中能耐受2000℃以上高温，可使AlN陶瓷托与AlN籽晶在AlN单晶生长温度下紧密粘贴，防止AlN籽晶背面反向升华而出现的籽晶烧蚀现象，而且粘结剂本身无杂质引入，可用于物理气相传输自籽晶生长大尺寸高质量的AlN单晶。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明：
本发明采用的氮化铝和铝均为颗粒状，纯度≥99.9%，粒径为20nm-2μm。采用的异丙醇为分析纯，作用为分散剂与胶粘剂。
异丙醇作为溶剂，其作用之一是分散剂，可使颗粒状氮化铝粉和铝粉在磁力搅拌器的搅拌下充分分散，混合均匀；作用之二是异丙醇具有一定的粘性，在搅拌过程中对粉体的沉降产生阻力，易形成悬浮液。
实施例1：按重量百分比依次称取45%的AlN粉，20%的Al粉，18%的异丙醇和17%的去离子水加入烧杯中。将盛有原料的烧杯放入温度为60℃的磁力搅拌水浴锅中，设置磁力搅拌器转速为1200rpm，搅拌30min，所有原料混合均匀，得到分散均匀的悬浮液即为铝基粘结剂。
实施例2：按重量百分比依次称取30%的AlN粉，25%的Al粉，15%的异丙醇和30%的去离子水加入烧杯中。将盛有原料的烧杯放入温度为50℃的磁力搅拌水浴锅中，设置磁力搅拌器转速为800rpm，搅拌60min，所有原料混合均匀，得到分散均匀的悬浮液即为铝基粘结剂。
实施例3：按重量百分比依次称取35%的AlN粉，20%的Al粉，10%的异丙醇和35%的去离子水加入烧杯中。将盛有原料的烧杯放入温度为60℃的磁力搅拌水浴锅中，设置磁力搅拌器转速为500rpm，搅拌30min，所有原料混合均匀，得到分散均匀的悬浮液即为铝基粘结剂。
Claims (5)
1.一种用于AlN籽晶粘贴的铝基高温粘结剂，其特征在于：其成分按以下重量百分比组成：氮化铝为30～50%、铝为10～30%、异丙醇为10～20%、去离子水为10～50%。
2.根据权利要求1所述的一种用于AlN籽晶粘贴的铝基高温粘结剂，其特征在于：所述的氮化铝和铝均为颗粒状，纯度≥99.9%，粒径为20nm-2μm。
3.根据权利要求1所述的一种用于AlN籽晶粘贴的铝基高温粘结剂，其特征在于：所述的异丙醇为分析纯。
4.一种根据权利要求1所述的用于AlN籽晶粘贴的铝基高温粘结剂的制备方法，其特征在于：按重量百分比称取氮化铝、铝粉、异丙醇和去离子水放入容器中，将盛有原料的容器放入温度为30～80℃的磁力搅拌水浴锅中搅拌，混合均匀的悬浮液即为铝基高温粘结剂。
5.根据权利要求4所述的一种用于AlN籽晶粘贴的铝基高温粘结剂的制备方法，其特征在于：搅拌时间为5min～60min，搅拌速度为500rpm～1200rpm。
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