Сафирот е монокристал од алуминиум оксид, припаѓа на трипартитниот кристален систем, со хексагонална структура, неговата кристална структура е составена од три атоми на кислород и два атоми на алуминиум во ковалентен тип на врска, распоредени многу блиску, со силен синџир на сврзување и енергија на решетка, додека неговата кристална внатрешност е речиси без нечистотии или дефекти, па затоа има одлична електрична изолација, транспарентност, добра топлинска спроводливост и висока цврстина. Широко се користи како оптички прозорец и високо-перформансни супстратни материјали. Сепак, молекуларната структура на сафирот е комплексна и постои анизотропија, а влијанието врз соодветните физички својства е исто така многу различно за обработка и употреба на различни кристални насоки, па затоа употребата е исто така различна. Општо земено, сафирните супстрати се достапни во C, R, A и M рамнински насоки.
Примената наСафирна плочка со C-рамнина
Галиум нитридот (GaN) како полупроводник од трета генерација со широк енергетски јаз, има широк директен енергетски јаз, силна атомска врска, висока топлинска спроводливост, добра хемиска стабилност (скоро и да не кородира од ниедна киселина) и силна способност против зрачење, и има широки перспективи во примената на оптоелектрониката, уредите за висока температура и моќност и уредите со висока фреквенција на микробранови. Сепак, поради високата точка на топење на GaN, тешко е да се добијат големи монокристални материјали, па затоа вообичаен начин е да се спроведе хетероепитаксиски раст на други супстрати, што има поголеми барања за материјали за супстрати.
Во споредба сосафир супстратсо други кристални површини, стапката на несовпаѓање на константата на решетката помеѓу сафирната плоча во C-рамнината (ориентација <0001>) и филмовите депонирани во групите Ⅲ-Ⅴ и Ⅱ-Ⅵ (како што е GaN) е релативно мала, а стапката на несовпаѓање на константата на решетката помеѓу двете иAlN филмовишто може да се користи како тампон слој е уште помал, и ги исполнува барањата за отпорност на висока температура во процесот на кристализација на GaN. Затоа, тоа е вообичаен супстрат за раст на GaN, кој може да се користи за производство на бели/сини/зелени LED диоди, ласерски диоди, инфрацрвени детектори и така натаму.
Вреди да се спомене дека GaN филмот одгледан на C-рамнинската подлога од сафир расте по својата поларна оска, односно во насоката на C-оската, што не е само процес на зрел раст и процес на епитаксија, релативно ниска цена, стабилни физички и хемиски својства, туку и подобри перформанси на обработка. Атомите на C-ориентирана сафирна плочка се врзани во O-al-al-o-al-O аранжман, додека M-ориентираните и A-ориентираните кристали од сафир се врзани во al-O-al-O. Бидејќи Al-Al има помала енергија на сврзување и послабо сврзување од Al-O, во споредба со M-ориентираните и A-ориентираните кристали од сафир, обработката на C-сафир е главно за отворање на Al-Al клучот, кој е полесен за обработка и може да се добие повисок квалитет на површината, а потоа да се добие подобар епитаксијален квалитет на галиум нитрид, што може да го подобри квалитетот на ултра-високо осветлените бели/сини LED диоди. Од друга страна, филмовите растени по C-оската имаат спонтани и пиезоелектрични поларизациски ефекти, што резултира со силно внатрешно електрично поле во филмовите (квантни бунари на активен слој), што значително ја намалува светлосната ефикасност на GaN филмовите.
Сафирна плочка од А-рамнинаапликација
Поради своите одлични сеопфатни перформанси, особено одличната пропустливост, монокристалот од сафир може да го подобри ефектот на пенетрација на инфрацрвеното зрачење и да стане идеален материјал за прозорци во средно инфрацрвено зрачење, кој е широко користен во воена фотоелектрична опрема. Каде што сафирот А е поларна рамнина (C рамнина) во нормална насока на лицето, тоа е неполарна површина. Општо земено, квалитетот на кристалот од сафир ориентиран во А е подобар од оној на кристалот ориентиран во C, со помалку дислокации, помалку мозаична структура и поцелосна кристална структура, така што има подобри перформанси на пропустливост на светлина. Во исто време, поради режимот на атомско врзување Al-O-Al-O на рамнината a, тврдоста и отпорноста на абење на сафирот ориентиран во А се значително повисоки од оние на сафирот ориентиран во C. Затоа, чиповите со A насока најчесто се користат како материјали за прозорци; Покрај тоа, сафирот има и униформна диелектрична константа и високи изолациски својства, па затоа може да се примени во хибридната микроелектронска технологија, но исто така и за раст на врвни спроводници, како што е употребата на TlBaCaCuO2 (TbBaCaCuO2), Tl-2212, растот на хетерогени епитаксијални суперспроводливи филмови на композитната подлога од сафир од цериум оксид (CeO2). Сепак, и поради големата енергија на врската на Al-O, потешко е да се обработи.
Примена наR/M рамна сафирна плочка
R-рамнината е неполарна површина на сафирот, па промената во положбата на R-рамнината во сафирниот уред му дава различни механички, термички, електрични и оптички својства. Општо земено, R-површинската подлога од сафир е претпочитана за хетероепитаксијално таложење на силициум, главно за апликации за полупроводници, микробранови и микроелектроника во интегрирани кола, во производството на олово, други суперспроводливи компоненти, отпорници со висок отпор, а галиум арсенидот може да се користи и за раст на R-тип на подлога. Во моментов, со популарноста на паметните телефони и таблет компјутерските системи, R-површинската подлога од сафир ги замени постојните сложени SAW уреди што се користат за паметни телефони и таблет компјутери, обезбедувајќи подлога за уреди што можат да ги подобрат перформансите.
Доколку има прекршок, контактирајте го за бришење
Време на објавување: 16 јули 2024 година