高熱伝導AlNセラミックスの微構造と熱伝導メカニズム

摘要

高熱伝導セラミックスは，発生する熱を速やかに伝達，拡散し，緩和，冷却する等の熱媒体としての役割を果たすことから，高集積電子回路用の基板材料，レーザー発振部等の放熱部材（ヒートシンク），半導体製造装置の反応容器部材，精密機械部材，治具部材等の分野への応用が着実に進hでいる．高熱伝導セラミックスとして確固たる地位を築いたのがAlNおよびSiCである．これらのセラミックスは，1981年では熱伝導率は100Wm{sup}(-1)K{sup}(-1)以下であったものが，1980年代後半には単結晶並みの熱伝導率（270Wm{sup}(-1)K{sup}(-1)を示すものが研究室レベルで開発された．特に，AlNセラミックスの熱伝導率は理論値（320Wm{sup}(-1)K{sup}(-1)の84%に達し，その応用のみならず基礎科学の観点からも高い興味を持たれた．本解説では，高熱伝導AlNセラミックスの微構造や特性についての最近の知見を報告するとともに熱伝導メカニズムについて述べたい．