Сафир је монокристал алуминијумског оксида, припада троделном кристалном систему, хексагоналне структуре. Његова кристална структура се састоји од три атома кисеоника и два атома алуминијума у ковалентној вези, веома блиско распоређених, са јаким ланцем веза и енергијом решетке, док унутрашњост кристала готово да нема нечистоћа или дефеката, тако да има одличне електричне изолације, транспарентности, добре топлотне проводљивости и високе чврстоће. Широко се користи као материјал за оптичке прозоре и високоперформансне подлоге. Међутим, молекуларна структура сафира је сложена и постоји анизотропија, а утицај на одговарајућа физичка својства је такође веома различит за обраду и употребу различитих кристалних праваца, тако да је и употреба различита. Генерално, сафирне подлоге су доступне у C, R, A и M равнима.
ПрименаСафирна плочица C-равни
Галијум нитрид (GaN) као полупроводник треће генерације са широким енергетским процепом, има широк директан енергетски процеп, јаку атомску везу, високу топлотну проводљивост, добру хемијску стабилност (готово да га не кородира ниједна киселина) и јаку отпорност на зрачење, и има широке перспективе у примени оптоелектронике, уређаја за високе температуре и снагу и високофреквентних микроталасних уређаја. Међутим, због високе тачке топљења GaN, тешко је добити велике монокристалне материјале, па је уобичајени начин хетероепитаксијски раст на другим подлогама, што има веће захтеве за материјале подлога.
У поређењу сасафирна подлогаса другим кристалним површинама, стопа неусклађености константе решетке између сафирне плочице C-равни (оријентација <0001>) и филмова депонованих у групама Ⅲ-Ⅴ и Ⅱ-Ⅵ (као што је GaN) је релативно мала, а стопа неусклађености константе решетке између њих две иAlN филмовикоји се може користити као тампон слој је још мањи и испуњава захтеве отпорности на високе температуре у процесу кристализације GaN. Стога је уобичајени материјал за подлогу за раст GaN, који се може користити за израду белих/плавих/зелених ЛЕД диода, ласерских диода, инфрацрвених детектора и тако даље.
Вреди напоменути да GaN филм узгајан на C-равни сафирне подлоге расте дуж своје поларне осе, односно правца C-осе, што није само процес зрелог раста и епитаксије, релативно ниска цена, стабилна физичка и хемијска својства, већ и боље перформансе обраде. Атоми C-оријентисане сафирне плочице су везани у O-al-al-o-al-O распореду, док су M-оријентисани и A-оријентисани сафирни кристали везани у al-O-al-O. Пошто Al-Al има нижу енергију везивања и слабије везивање од Al-O, у поређењу са M-оријентисаним и A-оријентисаним сафирним кристалима, обрада C-сафира се углавном своди на отварање Al-Al кључа, који је лакши за обраду и може добити бољи квалитет површине, а затим и бољи квалитет епитаксијалне ... С друге стране, филмови узгајани дуж C-осе имају спонтане и пиезоелектричне поларизационе ефекте, што резултира јаким унутрашњим електричним пољем унутар филмова (квантни бунари активног слоја), што значајно смањује светлосну ефикасност GaN филмова.
Сафирна плочица А-равниапликација
Због својих одличних свеобухватних перформанси, посебно одличне пропустљивости, монокристал сафира може побољшати ефекат продирања инфрацрвеног зрачења и постати идеалан материјал за прозоре у средњем инфрацрвеном зрачењу, који се широко користи у војној фотоелектричној опреми. Где је А сафир у поларној равни (C раван) у нормалном смеру површине, то је неполарна површина. Генерално, квалитет А-оријентисаног сафирног кристала је бољи од C-оријентисаног кристала, са мањим дислокацијама, мање мозаичне структуре и потпуније кристалне структуре, тако да има боље перформансе преноса светлости. Истовремено, због Al-O-Al-O атомског начина везивања на равни a, тврдоћа и отпорност на хабање А-оријентисаног сафира су знатно веће од C-оријентисаног сафира. Стога се чипови А-усмеравања углавном користе као материјали за прозоре; Поред тога, сафир А такође има униформну диелектричну константу и висока изолациона својства, тако да се може применити у хибридној микроелектронској технологији, али и за раст врхунских проводника, као што је употреба TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, раст хетерогених епитаксијалних суперпроводних филмова на композитној подлози од сафира од церијум оксида (CeO2). Међутим, због велике енергије везе Al-O, теже га је обрадити.
ПрименаР/М равна сафирна плочица
Р-раван је неполарна површина сафира, тако да промена положаја Р-равни у сафирном уређају даје му различита механичка, термичка, електрична и оптичка својства. Генерално, сафирна подлога са Р-површином је пожељна за хетероепитаксијално таложење силицијума, углавном за полупроводничке, микроталасне и микроелектронске интегрисане колица, у производњи олова, других суперпроводних компоненти, отпорника високог отпора, галијум арсенид се такође може користити за раст Р-типа подлоге. Тренутно, са популарношћу паметних телефона и таблет рачунарских система, сафирна подлога са Р-површином је заменила постојеће сложене SAW уређаје који се користе за паметне телефоне и таблет рачунаре, пружајући подлогу за уређаје који могу побољшати перформансе.
Уколико дође до кршења закона, контактирајте брисање
Време објаве: 16. јул 2024.