热解氮化硼在半导体中的应用与发展

中国粉体网讯热解氮化硼（PBN）是指在极高温度下通过热解反应制备而成的氮化硼，属于先进无机非金属材料的一类。PBN纯度高达99.999%，无色无味，外观呈白色粉末状，具有良好的致密性、耐高温性、绝缘性、抗氧化性、气密性、耐酸碱性、抗热震性、导热性特点，广泛应用于航空、航天、电子、化工、特种冶金、医疗等各个领域、�/p>

PBN在高温、高真空条件下，由氨和硼的卤化物进行化学气相沉积（CVD）而成，既可以沉积成PBN薄板材料，也可以直接沉积成管、环或薄壁容器等PBN最终产品。属于六方晶系、�/p>

性能特点

热解氮化硼的主要特点是纯度非常高，最高可达到99.999%以上（热压氮化硼通常只有�?9%的纯度），造成这点的原因主要是它的制备过程无需添加任何烧结剂。也因此热解氮化硼有着许多独到的特性，如极好的化学稳定性和热稳定性，无孔隙，致密性好（其密度接近材料的理论密度值）等、�/p>

但是PBN有一个缺点就是成本更高（因为沉积速度很慢），因此PBN制品都比较昂贵、�/p>

PBN性能参数

应用领域

目前半导体是PBN材料主要应用领域，PBN制品在半导体领域发挥着不可或缺作用、�/p>

半导体单晶生长关键容�?/strong>

化合物半导体单晶（比如GaAs、InP等）的生长需要极其严格的环境，包括温度、原料纯度以及生长容器纯度等。PBN是目前化合物半导体单晶生长用最为理想的容器，无可替代。化合物半导体单晶生长方法目前主要有液封直拉法（LEC）、水平布里曼法（HB）和垂直布里曼法（VB和VGF）等方法，对应的PBN有LEC坩埚、VB坩埚和VGF坩埚等等、�/p>

半导体晶体外延生长坩埙�/strong>

在半导体外延制膜领域，PBN主要作为源炉容器应用于分子束外延生长工艺场景。分子束外延是当今世界最重要的Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族半导体晶体外延生长工艺之一,它是在适当的衬底与合适的条件下，沿衬底材料晶轴方向逐层生长薄膜的方法、�/p>

OLED领域应用

在OLED领域，PBN主要作为导流环和坩埚应用于OLED蒸镀系统中蒸发元制造场景。蒸发单元是OLED生产设备中重要的组成部分，支撑架和坩埚是蒸发单元的主要部件。支撑架需要高绝缘性并具备在高温下不易变形、不释放出气体等特性，而坩埚则需要高纯度、不与有机金属润湿，使用寿命长等特点，PBN环和OLED坩埚可以满足其生产要求，并在多条OLED实际生产线中得到可应用验证、�/p>

PBN涂层

在半导体单晶提拉领域，PBN主要作为绝缘材料应用于石墨加热器绝缘涂层涂装场景。在液相外延和MOCVD中，PBN常用来对设备中的石墨件进行涂层保护，还可以作为石墨加热器的外涂层(PG/PBN加热�?，从而防止石墨发热体在高温下发生挥发、�/p>

此外，生长化合物半导体单晶之前，一般需要先合成化合物半导体的多晶材料，PBN舟是多晶合成的理想容器。同时，PBN具有易加工性的特点，因此可以加工成各种形状的板片部件。广泛用于作为高温、真空环境中结构件使用、�/p>

近年来，在国内半导体产业快速发展带动下，PBN市场需求得以不断增加、规模得以持续扩大。但受技术壁垒限制，在目前国内PBN市场中，本土企业仍占据较少市场份额，行业成长空间巨大、�/p>

2026�?�?0�?/strong>＋�strong>中国粉体罐�/strong>将在山东淄博举办第五届半导体行业用陶瓷材料技术大伙�/strong>。届时，山东国晶新材料有限公司研发总监吴思华将作题为《热解氮化硼在半导体中的应用与发展《�/span>的报告。山东国晶新材料有限公司是国内最早进行CVD系列产品研发和生产的高新技术企业，是我国早期攻克CVD陶瓷批量加工难题的代表性企业。公司通过化学气相沉积技术生产产品，目前主要为热解氮化硼系列和热解石墨系列产品等、�/p>

来源９�/p>

新思界网：【洞察】半导体产业快速发展带动下 PBN（热解氮化硼）市场需求空间广阓�/p>

思瀚产业研究院：PBN材料下游应用情况分析

国晶新材官微

（中国粉体网编辑整理/空青（�/p>

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