Сафир је монокристал глинице, припада троделном кристалном систему, хексагоналне структуре, његова кристална структура је састављена од три атома кисеоника и два атома алуминијума у типу ковалентне везе, распоређених веома блиско, са јаким ланцем везе и енергијом решетке, док његова унутрашњост кристала готово да нема нечистоћа или недостатака, тако да има одличну електричну изолацију, транспарентност, добру топлотну проводљивост и високе карактеристике крутости. Широко се користи као оптички прозор и материјали подлоге високих перформанси. Међутим, молекуларна структура сафира је сложена и постоји анизотропија, а утицај на одговарајућа физичка својства је такође веома различит за обраду и употребу различитих праваца кристала, па је и употреба различита. Генерално, сафирне подлоге су доступне у Ц, Р, А и М правцима равни.
Примена одЦ-раван сафирна плочица
Галијум нитрид (ГаН) као полупроводник треће генерације са широким појасним размаком, има широки директан појас, јаку атомску везу, високу топлотну проводљивост, добру хемијску стабилност (скоро да није кородиран ни једном киселином) и јаку способност против зрачења, и има широке изгледе у примена оптоелектронике, високотемпературних и енергетских уређаја и високофреквентних микроталасних уређаја. Међутим, због високе тачке топљења ГаН, тешко је добити монокристалне материјале великих димензија, тако да је уобичајен начин да се изврши раст хетероепитаксије на другим супстратима, што има веће захтеве за материјале супстрата.
У поређењу сасафирна подлогаса другим кристалним површинама, стопа неусклађености константне решетке између сафирне плочице Ц-равни (<0001> оријентација) и филмова депонованих у групама Ⅲ-Ⅴ и Ⅱ-Ⅵ (као што је ГаН) је релативно мала, а неусклађеност константе решетке стопа између два иАлН филмовикоји се може користити као пуферски слој је још мањи, а испуњава захтеве отпорности на високе температуре у процесу кристализације ГаН. Стога је то уобичајени материјал супстрата за раст ГаН, који се може користити за прављење белих/плавих/зелених ЛЕД диода, ласерских диода, инфрацрвених детектора и тако даље.
Вреди напоменути да ГаН филм узгојен на супстрату од сафира у Ц-равни расте дуж своје поларне осе, односно у правцу Ц-осе, што није само процес зрелог раста и процес епитаксије, релативно ниске цене, стабилне физичке и хемијска својства, али и боље перформансе обраде. Атоми Ц-оријентисане плочице сафира су повезани у О-ал-ал-о-ал-О аранжману, док су М-оријентисани и А-оријентисани кристали сафира повезани у ал-О-ал-О. Пошто Ал-Ал има нижу енергију везивања и слабију везу од Ал-О, у поређењу са М-оријентисаним и А-оријентисаним сафирним кристалима, обрада Ц-сафира је углавном да се отвори Ал-Ал кључ, који је лакши за обраду , и може добити виши квалитет површине, а затим добити бољи епитаксијални квалитет галијум нитрида, што може побољшати квалитет беле/плаве ЛЕД диоде ултра-високе светлости. С друге стране, филмови узгајани дуж Ц-осе имају ефекте спонтане и пиезоелектричне поларизације, што резултира јаким унутрашњим електричним пољем унутар филмова (квантни бунари активног слоја), што у великој мери смањује светлосну ефикасност ГаН филмова.
А-план сафирна плочицаапликација
Због својих одличних свеобухватних перформанси, посебно одличне пропустљивости, монокристал сафира може побољшати ефекат инфрацрвеног продора и постати идеалан средње инфрацрвени прозорски материјал, који се широко користи у војној фотоелектричној опреми. Тамо где је сафир поларна раван (Ц раван) у нормалном правцу лица, је неполарна површина. Генерално, квалитет А-оријентисаног сафирног кристала је бољи од Ц-оријентисаног кристала, са мање дислокација, мање структуре мозаика и потпуније кристалне структуре, тако да има боље перформансе преноса светлости. У исто време, због начина атомског везивања Ал-О-Ал-О на равни а, тврдоћа и отпорност на хабање А-оријентисаног сафира су знатно веће него код Ц-оријентисаног сафира. Због тога се чипови у А-смеру углавном користе као материјали за прозоре; Поред тога, А сафир такође има уједначену диелектричну константу и висока изолациона својства, тако да се може применити на технологију хибридне микроелектронике, али и за раст врхунских проводника, као што је употреба ТлБаЦаЦуО (ТбБаЦаЦуО), Тл-2212, раст хетерогених епитаксијалних суперпроводљивих филмова на супстрату од церијум оксида (ЦеО2) сафира. Међутим, и због велике енергије везе Ал-О, теже се обрађује.
Примена одР/М равна сафирна плочица
Р-раван је неполарна површина сафира, тако да промена положаја Р-равни у сафирном уређају даје му различите механичке, термичке, електричне и оптичке особине. Генерално, Р-површински сафирски супстрат је пожељан за хетероепитаксијално таложење силицијума, углавном за полупроводничке, микроталасне и микроелектронске апликације интегрисаних кола, у производњи олова, других суперпроводних компоненти, отпорника високог отпора, галијум арсенид се такође може користити за Р- тип супстратног раста. Тренутно, са популарношћу паметних телефона и таблет рачунарских система, Р-фаце сафир супстрат заменио је постојеће сложене САВ уређаје који се користе за паметне телефоне и таблет рачунаре, обезбеђујући супстрат за уређаје који могу да побољшају перформансе.
Ако постоји кршење, избришите контакт
Време поста: 16.07.2024