El safir és un únic cristall d'alúmina, pertany al sistema cristal·lí tripartit, estructura hexagonal, la seva estructura cristal·lina es compon de tres àtoms d'oxigen i dos àtoms d'alumini en tipus d'enllaç covalent, disposats molt a prop, amb una forta cadena d'enllaç i energia de gelosia, mentre que la seva interior de cristall gairebé sense impureses ni defectes, de manera que té un excel·lent aïllament elèctric, transparència, bona conductivitat tèrmica i característiques d'alta rigidesa. Àmpliament utilitzat com a finestra òptica i materials de substrat d'alt rendiment. Tanmateix, l'estructura molecular del safir és complexa i hi ha anisotropia, i l'impacte en les propietats físiques corresponents també és molt diferent per al processament i l'ús de diferents direccions de cristall, de manera que l'ús també és diferent. En general, els substrats de safir estan disponibles en direccions planes C, R, A i M.
L'aplicació deHòstia de safir de pla C
El nitrur de gal·li (GaN) com a semiconductor de tercera generació de banda ampla, té una gran bretxa de banda directa, un fort enllaç atòmic, una alta conductivitat tèrmica, una bona estabilitat química (gairebé no corroïda per cap àcid) i una forta capacitat anti-irradiació i té àmplies perspectives en l'aplicació d'optoelectrònica, dispositius d'alta temperatura i potència i dispositius de microones d'alta freqüència. Tanmateix, a causa de l'elevat punt de fusió de GaN, és difícil obtenir materials de cristall únic de gran mida, de manera que la forma habitual és dur a terme un creixement heteroepitaxi en altres substrats, que té requisits més elevats per als materials de substrat.
En comparació amb elsubstrat de safiramb altres cares de cristall, la taxa de desajust constant de la gelosia entre la hòstia de safir del pla C (orientació <0001>) i les pel·lícules dipositades en els grups Ⅲ-Ⅴ i Ⅱ-Ⅵ (com GaN) és relativament petita i la desajust constant de la gelosia taxa entre els dos i elPel·lícules AlNque es pot utilitzar com a capa tampó és encara més petita i compleix els requisits de resistència a alta temperatura en el procés de cristal·lització de GaN. Per tant, és un material de substrat comú per al creixement de GaN, que es pot utilitzar per fer leds blancs/blaus/verds, díodes làser, detectors d'infrarojos, etc.
Val la pena esmentar que la pel·lícula GaN cultivada al substrat de safir del pla C creix al llarg del seu eix polar, és a dir, la direcció de l'eix C, que no només és un procés de creixement madur i un procés d'epitaxia, un cost relativament baix, un físic estable. i propietats químiques, però també un millor rendiment de processament. Els àtoms de la hòstia de safir orientada a C estan units en una disposició O-al-al-o-al-O, mentre que els cristalls de safir orientats a M i A estan units a al-O-al-O. Com que l'Al-Al té una energia d'enllaç més baixa i una unió més feble que l'Al-O, en comparació amb els cristalls de safir orientats a M i A, el processament del safir C és principalment per obrir la clau Al-Al, que és més fàcil de processar. , i pot obtenir una qualitat superficial més alta, i després obtenir una millor qualitat epitaxial de nitrur de gal·li, que pot millorar la qualitat del LED blanc/blau de brillantor ultra alta. D'altra banda, les pel·lícules cultivades al llarg de l'eix C tenen efectes de polarització espontanis i piezoelèctrics, donant lloc a un fort camp elèctric intern dins de les pel·lícules (possos quàntics de capa activa), que redueix molt l'eficiència lluminosa de les pel·lícules de GaN.
Hòstia de safir de pla Aaplicació
A causa del seu excel·lent rendiment integral, especialment una excel·lent transmitància, el cristall únic de safir pot millorar l'efecte de penetració d'infrarojos i esdevenir un material ideal per a finestres d'infraroig mitjà, que s'ha utilitzat àmpliament en equips fotoelèctrics militars. On Un safir és un pla polar (pla C) en la direcció normal de la cara, és una superfície no polar. En general, la qualitat del cristall de safir orientat a A és millor que la del cristall orientat a C, amb menys dislocació, menys estructura de mosaic i una estructura de cristall més completa, de manera que té un millor rendiment de transmissió de la llum. Al mateix temps, a causa del mode d'enllaç atòmic Al-O-Al-O al pla a, la duresa i la resistència al desgast del safir orientat a A són significativament superiors a les del safir orientat a C. Per tant, els xips direccionals A s'utilitzen principalment com a materials de finestres; A més, un safir també té una constant dielèctrica uniforme i propietats d'aïllament elevades, de manera que es pot aplicar a la tecnologia de microelectrònica híbrida, però també per al creixement de conductors excel·lents, com ara l'ús de TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, el creixement de pel·lícules superconductores epitaxials heterogènies sobre substrat compost de safir d'òxid de ceri (CeO2). Tanmateix, també a causa de la gran energia d'enllaç d'Al-O, és més difícil de processar.
Aplicació deHòstia plana de safir R/M
El pla R és la superfície no polar d'un safir, de manera que el canvi en la posició del pla R en un dispositiu de safir li dóna diferents propietats mecàniques, tèrmiques, elèctriques i òptiques. En general, el substrat de safir de superfície R es prefereix per a la deposició heteroepitaxial de silici, principalment per a aplicacions de circuits integrats de semiconductors, microones i microones, en la producció de plom, altres components superconductors, resistències d'alta resistència, arsenur de gal·li també es pot utilitzar per a R- tipus de creixement del substrat. Actualment, amb la popularitat dels telèfons intel·ligents i els sistemes de tauletes, el substrat de safir de cara R ha substituït els dispositius SAW compostos existents utilitzats per a telèfons intel·ligents i tauletes, proporcionant un substrat per a dispositius que poden millorar el rendiment.
Si hi ha una infracció, poseu-vos en contacte amb l'eliminació
Hora de publicació: 16-jul-2024