Saffier is een enkel kristal van aluminiumoxide, behoort tot het tripartiete kristalsysteem, de hexagonale structuur, de kristalstructuur is samengesteld uit drie zuurstofatomen en twee aluminiumatomen in het covalente bindingstype, zeer nauw gerangschikt, met een sterke bindingsketen en roosterenergie, terwijl zijn kristallen binnenkant bijna geen onzuiverheden of defecten, dus het heeft uitstekende elektrische isolatie, transparantie, goede thermische geleidbaarheid en hoge stijfheidseigenschappen. Op grote schaal gebruikt als optisch venster en hoogwaardige substraatmaterialen. De moleculaire structuur van saffier is echter complex en er is anisotropie, en de impact op de overeenkomstige fysische eigenschappen is ook heel verschillend voor de verwerking en het gebruik van verschillende kristalrichtingen, dus het gebruik is ook anders. Over het algemeen zijn saffiersubstraten verkrijgbaar in de richtingen C, R, A en M.
De toepassing vanC-vlak saffierwafel
Galliumnitride (GaN) als halfgeleider van de derde generatie met grote bandafstand, heeft een brede directe bandafstand, sterke atomaire binding, hoge thermische geleidbaarheid, goede chemische stabiliteit (bijna niet gecorrodeerd door enig zuur) en sterk anti-bestralingsvermogen, en heeft brede perspectieven op het gebied van de toepassing van opto-elektronica, apparaten voor hoge temperaturen en vermogens en hoogfrequente microgolfapparaten. Vanwege het hoge smeltpunt van GaN is het echter moeilijk om monokristallijne materialen van grote omvang te verkrijgen, dus de gebruikelijke manier is om heteroepitaxiegroei uit te voeren op andere substraten, waarvoor hogere eisen aan substraatmaterialen worden gesteld.
Vergeleken met desaffier substraatmet andere kristalvlakken is het percentage roosterconstanten tussen de saffierwafel in het C-vlak (<0001> oriëntatie) en de films afgezet in groepen Ⅲ-Ⅴ en Ⅱ-Ⅵ (zoals GaN) relatief klein, en is het roosterconstante niet-overeenkomend tarief tussen de twee en deAlN-filmsdie als bufferlaag kan worden gebruikt, is nog kleiner en voldoet aan de eisen van hoge temperatuurbestendigheid in het GaN-kristallisatieproces. Daarom is het een veelgebruikt substraatmateriaal voor GaN-groei, dat kan worden gebruikt om wit/blauw/groene leds, laserdiodes, infrarooddetectoren enzovoort te maken.
Het is de moeite waard te vermelden dat de GaN-film die op het C-vlak-saffiersubstraat is gegroeid langs de polaire as groeit, dat wil zeggen de richting van de C-as, wat niet alleen een volwassen groeiproces en epitaxieproces is, relatief lage kosten, stabiele fysieke en chemische eigenschappen, maar ook betere verwerkingsprestaties. De atomen van de C-georiënteerde saffierwafel zijn gebonden in een O-al-al-o-al-O-opstelling, terwijl de M-georiënteerde en A-georiënteerde saffierkristallen zijn gebonden in al-O-al-O. Omdat Al-Al een lagere bindingsenergie en een zwakkere binding heeft dan Al-O, vergeleken met de M-georiënteerde en A-georiënteerde saffierkristallen, is de verwerking van C-saffier voornamelijk bedoeld om de Al-Al-sleutel te openen, die gemakkelijker te verwerken is , en kan een hogere oppervlaktekwaliteit verkrijgen, en vervolgens een betere epitaxiale kwaliteit van galliumnitride verkrijgen, wat de kwaliteit van de wit / blauwe LED met ultrahoge helderheid kan verbeteren. Aan de andere kant hebben de films die langs de C-as zijn gegroeid spontane en piëzo-elektrische polarisatie-effecten, resulterend in een sterk intern elektrisch veld in de films (actieve laag quantum Wells), wat de lichtefficiëntie van GaN-films aanzienlijk vermindert.
A-vlak saffierwafelsollicitatie
Vanwege zijn uitstekende uitgebreide prestaties, vooral uitstekende doorlaatbaarheid, kan saffier-monokristal het infraroodpenetratie-effect versterken en een ideaal midden-infrarood venstermateriaal worden, dat op grote schaal wordt gebruikt in militaire foto-elektrische apparatuur. Waar een saffier een polair vlak (C-vlak) is in de normale richting van het gezicht, is een niet-polair oppervlak. Over het algemeen is de kwaliteit van A-georiënteerd saffierkristal beter dan die van C-georiënteerd kristal, met minder dislocatie, minder mozaïekstructuur en een completere kristalstructuur, dus het heeft betere lichttransmissieprestaties. Tegelijkertijd zijn, vanwege de atomaire bindingsmodus Al-O-Al-O op vlak a, de hardheid en slijtvastheid van A-georiënteerde saffier aanzienlijk hoger dan die van C-georiënteerde saffier. Daarom worden A-directionele chips meestal gebruikt als raammateriaal; Bovendien heeft een saffier ook een uniforme diëlektrische constante en hoge isolatie-eigenschappen, zodat het kan worden toegepast op hybride micro-elektronicatechnologie, maar ook voor de groei van uitstekende geleiders, zoals het gebruik van TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, de groei van heterogene epitaxiale supergeleidende films op ceriumoxide (CeO2) saffiercomposietsubstraat. Maar ook vanwege de grote bindingsenergie van Al-O is het lastiger te verwerken.
Toepassing vanR /M vlakke saffierwafel
Het R-vlak is het niet-polaire oppervlak van een saffier, dus de verandering in de positie van het R-vlak in een saffierapparaat geeft het verschillende mechanische, thermische, elektrische en optische eigenschappen. Over het algemeen heeft het R-oppervlak saffiersubstraat de voorkeur voor hetero-epitaxiale afzetting van silicium, voornamelijk voor halfgeleider-, microgolf- en micro-elektronica-geïntegreerde circuittoepassingen, bij de productie van lood, andere supergeleidende componenten, weerstanden met hoge weerstand, galliumarsenide kan ook worden gebruikt voor R- type substraatgroei. Momenteel heeft R-face-saffiersubstraat, met de populariteit van smartphones en tabletcomputersystemen, de bestaande samengestelde SAW-apparaten vervangen die worden gebruikt voor smartphones en tabletcomputers, waardoor een substraat wordt geboden voor apparaten die de prestaties kunnen verbeteren.
Als er sprake is van overtreding, neem dan contact op met verwijderen
Posttijd: 16 juli 2024