Safir iku kristal tunggal alumina, kalebu sistem kristal tripartit, struktur heksagonal, struktur kristalé kasusun saka telung atom oksigen lan rong atom aluminium kanthi jinis ikatan kovalen, disusun rapet banget, kanthi rantai ikatan lan energi kisi sing kuwat, dene interior kristalé meh ora ana rereged utawa cacat, mula duwé insulasi listrik sing apik banget, transparansi, konduktivitas termal sing apik lan karakteristik kekakuan sing dhuwur. Digunakake sacara wiyar minangka jendela optik lan bahan substrat kinerja dhuwur. Nanging, struktur molekul safir iku kompleks lan ana anisotropi, lan dampak marang sifat fisik sing cocog uga beda banget kanggo pangolahan lan panggunaan arah kristal sing beda, mula panggunaané uga beda. Umumé, substrat safir kasedhiya ing arah bidang C, R, A lan M.
Aplikasi sakaWafer safir C-plane
Galium nitrida (GaN) minangka semikonduktor generasi katelu kanthi celah pita sing amba, nduweni celah pita langsung sing amba, ikatan atom sing kuwat, konduktivitas termal sing dhuwur, stabilitas kimia sing apik (meh ora korosi dening asam apa wae) lan kemampuan anti-iradiasi sing kuwat, lan nduweni prospek sing amba ing aplikasi optoelektronik, piranti suhu lan daya dhuwur lan piranti gelombang mikro frekuensi dhuwur. Nanging, amarga titik leleh GaN sing dhuwur, angel entuk bahan kristal tunggal ukuran gedhe, mula cara umum yaiku nindakake pertumbuhan heteroepitaksi ing substrat liyane, sing nduweni syarat sing luwih dhuwur kanggo bahan substrat.
Dibandhingake karosubstrat safirkaro permukaan kristal liyane, tingkat ketidakcocokan konstanta kisi antarane wafer safir bidang-C (orientasi <0001>) lan film sing diendapkan ing klompok Ⅲ-Ⅴ lan Ⅱ-Ⅵ (kayata GaN) relatif cilik, lan tingkat ketidakcocokan konstanta kisi antarane loro lanFilm-film AlNsing bisa digunakake minangka lapisan buffer malah luwih cilik, lan nyukupi syarat resistensi suhu dhuwur ing proses kristalisasi GaN. Mulane, iki minangka bahan substrat umum kanggo pertumbuhan GaN, sing bisa digunakake kanggo nggawe LED putih/biru/ijo, dioda laser, detektor inframerah lan liya-liyane.
Perlu dicathet yen film GaN sing thukul ing substrat safir C-plane tuwuh ing sadawane sumbu polar, yaiku arah sumbu C, sing ora mung proses pertumbuhan diwasa lan proses epitaksi, biaya sing relatif murah, sifat fisik lan kimia sing stabil, nanging uga kinerja pangolahan sing luwih apik. Atom wafer safir sing berorientasi C diikat ing susunan O-al-al-o-al-O, dene kristal safir sing berorientasi M lan berorientasi A diikat ing al-O-al-O. Amarga Al-Al duwe energi ikatan sing luwih murah lan ikatan sing luwih lemah tinimbang Al-O, dibandhingake karo kristal safir sing berorientasi M lan berorientasi A, pangolahan safir C utamane kanggo mbukak kunci Al-Al, sing luwih gampang diproses, lan bisa entuk kualitas permukaan sing luwih dhuwur, banjur entuk kualitas epitaksial galium nitrida sing luwih apik, sing bisa nambah kualitas LED putih/biru padhang ultra-dhuwur. Ing sisih liya, film sing thukul ing sadawane sumbu C nduweni efek polarisasi spontan lan piezoelektrik, sing nyebabake medan listrik internal sing kuwat ing njero film (lapisan aktif kuantum Wells), sing nyuda efisiensi cahya film GaN kanthi signifikan.
Wafer safir A-planeaplikasi
Amarga kinerja komprehensif sing apik banget, utamane transmitansi sing apik banget, kristal tunggal safir bisa nambah efek penetrasi inframerah, lan dadi bahan jendela inframerah tengah sing ideal, sing wis digunakake sacara wiyar ing peralatan fotoelektrik militer. Ing ngendi safir A minangka bidang kutub (bidang C) ing arah normal pasuryan, minangka permukaan non-polar. Umumé, kualitas kristal safir berorientasi A luwih apik tinimbang kristal berorientasi C, kanthi dislokasi sing luwih sithik, struktur Mosaik sing luwih sithik lan struktur kristal sing luwih lengkap, saengga nduweni kinerja transmisi cahya sing luwih apik. Ing wektu sing padha, amarga mode ikatan atom Al-O-Al-O ing bidang a, kekerasan lan ketahanan aus safir berorientasi A luwih dhuwur tinimbang safir berorientasi C. Mulane, chip arah A biasane digunakake minangka bahan jendela; Kajaba iku, safir A uga nduweni konstanta dielektrik sing seragam lan sifat insulasi sing dhuwur, saengga bisa diterapake ing teknologi mikroelektronika hibrida, nanging uga kanggo pertumbuhan konduktor sing apik banget, kayata panggunaan TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, pertumbuhan film superkonduktor epitaksial heterogen ing substrat komposit safir cerium oksida (CeO2). Nanging, uga amarga energi ikatan Al-O sing gedhe, luwih angel diproses.
Aplikasi sakaWafer safir bidang R/M
Bidang-R iku permukaan non-polar saka safir, mula owah-owahan posisi bidang-R ing piranti safir menehi sifat mekanik, termal, listrik, lan optik sing beda-beda. Umumé, substrat safir permukaan-R luwih disenengi kanggo deposisi heteroepitaksial silikon, utamane kanggo aplikasi sirkuit terpadu semikonduktor, gelombang mikro lan mikroelektronika, ing produksi timbal, komponen superkonduktor liyane, resistor resistensi dhuwur, galium arsenida uga bisa digunakake kanggo pertumbuhan substrat tipe-R. Saiki, kanthi popularitas ponsel cerdas lan sistem komputer tablet, substrat safir wajah-R wis ngganti piranti SAW senyawa sing wis ana sing digunakake kanggo ponsel cerdas lan komputer tablet, nyedhiyakake substrat kanggo piranti sing bisa nambah kinerja.
Yen ana pelanggaran, hapus kontak
Wektu kiriman: 16 Juli 2024