Sapphire глиноземдин бир кристалл болуп саналат, үч тараптуу кристалл системасына таандык, алты бурчтуу түзүлүшү, анын кристаллдык түзүлүшү үч кычкылтек атому жана эки алюминий атому коваленттик байланыш түрү, абдан тыгыз жайгаштырылган, күчтүү байланыш чынжыр жана тор энергиясы менен, ал эми анын кристалл ички дээрлик эч кандай кирлери же кемчиликтери бар, ал эми жакшы translectr, жылуулук өткөрүмдүүлүк жана жогорку катуу мүнөздөмөлөрү. Оптикалык терезе жана жогорку натыйжалуу субстрат материалдары катары кеңири колдонулат. Бирок, сапфирдин молекулярдык түзүлүшү татаал жана анизотропия бар жана тиешелүү физикалык касиеттерге тийгизген таасири ар кандай кристалл багыттарын иштетүү жана колдонуу үчүн да абдан ар түрдүү, ошондуктан колдонуу да ар түрдүү. Жалпысынан алганда, сапфир субстраттары C, R, A жана M тегиздик багыттарында жеткиликтүү.
арызыC-учагы сапфир вафли
Галлий нитриди (GaN) кеңири тилкелүү үчүнчү муундагы жарым өткөргүч катары, кең түз тилкеге ээ, күчтүү атомдук байланышка, жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүккө, жакшы химиялык туруктуулукка (дээрлик эч кандай кислота менен дат баспаган) жана нурланууга каршы күчтүү жөндөмдүүлүккө ээ жана оптоэлектрониканы, жогорку температураны жана электр приборлорун жана жогорку жыштыктагы микротолкундарды колдонууда кең келечекке ээ. Бирок, GaN жогорку эрүү температурасына байланыштуу, ири өлчөмдөгү монокристаллдык материалдарды алуу кыйын, ошондуктан жалпы ыкма субстрат материалдарына жогорку талаптарга ээ болгон башка субстраттарда гетероепитаксиянын өсүшүн жүргүзүү болуп саналат.
менен салыштыргандасапфир субстратбашка кристалл беттери менен C-тегиздиги (<0001> багыты) сапфир пластинкасы менен Ⅲ-Ⅴ жана Ⅱ-Ⅵ (мисалы, GaN) топторуна жайгаштырылган пленкалардын ортосундагы решетканын туруктуу дал келбөө ылдамдыгы салыштырмалуу аз, ал эми экөөнүн ортосундагы решетканын туруктуу дал келбес ылдамдыгыAlN тасмаларыбуфердик катмар катары колдонулушу мүмкүн болгон катмар дагы кичине жана ал GaN кристаллдашуу процессинде жогорку температурага туруктуулук талаптарына жооп берет. Ошондуктан, бул GaN өсүшү үчүн жалпы субстрат материал болуп саналат, аны ак / көк / жашыл LED, лазердик диоддорду, инфракызыл детекторлорду жана башкаларды жасоо үчүн колдонсо болот.
Бул C-тегиздик сапфир субстрат өстүрүлгөн GaN пленкасы, анын полярдык огу боюнча өсөт, башкача айтканда, С-окунун багыты, бир гана жетилген өсүү жараяны жана эпитаксиялык жараянын эмес, салыштырмалуу төмөн наркы, туруктуу физикалык жана химиялык касиеттери, ошондой эле жакшы иштетүү көрсөткүчтөрүн белгилей кетүү керек. C-багытталган сапфир пластинкасынын атомдору O-al-al-o-al-O түзүлүшүндө, ал эми M-багытталган жана A-багытталган сапфир кристаллдары ал-О-ал-Одо байланышкан. Al-Al M-багытталган жана A-багытталган сапфир кристаллдарына салыштырмалуу Al-Oга караганда азыраак байланыш энергиясы жана алсызыраак байланышка ээ болгондуктан, C-сапфирди иштетүү негизинен Al-Al ачкычын ачуу болуп саналат, аны иштетүү оңой жана беттин жогорку сапатын ала алат, андан кийин галлий нитридинин эпитаксиалдык сапатын жакшыртат. Экинчи жагынан, С огу боюнча өскөн пленкалар стихиялуу жана пьезоэлектрдик поляризациялык эффекттерге ээ, натыйжада пленкалардын ичинде күчтүү ички электр талаасы пайда болот (активдүү катмар кванттык скважиналар), бул GaN пленкаларынын жарык берүүчү эффективдүүлүгүн бир топ төмөндөтөт.
А-учагы сапфир вафликолдонмо
Анын эң сонун комплекстүү иштеши, өзгөчө мыкты өткөрүмдүүлүктүн аркасында сапфир монокристалы инфракызыл өтүү эффектин күчөтүп, аскердик фотоэлектрдик жабдууларда кеңири колдонулган идеалдуу орто инфракызыл терезе материалына айланат. Бул жерде сапфир беттин нормалдуу багытындагы полярдык тегиздик (С тегиздиги) полярдуу эмес бет болуп саналат. Жалпысынан алганда, A-багытталган сапфир кристаллынын сапаты С-багытталган кристаллга караганда жакшыраак, дислокация азыраак, мозаика түзүмү азыраак жана толук кристалл түзүмү менен жарыкты өткөрүү көрсөткүчтөрү жакшы. Ошол эле учурда, a тегиздигинде Al-O-Al-O атомдук байланыш режиминен улам, A-багытталган сапфирдин катуулугу жана эскирүү туруктуулугу С-багытталган сапфирге караганда бир кыйла жогору. Ошондуктан, A-багыттуу чиптер көбүнчө терезе материалдары катары колдонулат; Мындан тышкары, A сапфир бирдей диэлектрдик туруктуу жана жогорку изоляциялык касиеттерге ээ, ошондуктан аны гибриддик микроэлектроника технологиясына колдонсо болот, бирок ошондой эле TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, гетерогендүү эпитаксиалдык суперпродуктивдүү оксиддердин (сапфийО2) гетерогендүү оксиддерин колдонуу сыяктуу мыкты өткөргүчтөрдүн өсүшү үчүн колдонулушу мүмкүн. курама субстрат. Бирок, ошондой эле Al-O чоң байланыш энергиясы болгондуктан, аны иштетүү кыйыныраак.
колдонууR /M учак сапфир пластинкасы
R-тегиздиги сапфирдин полярдуу эмес бети, ошондуктан сапфир түзүлүшүндөгү R-тегиздигинин абалынын өзгөрүшү ага ар кандай механикалык, жылуулук, электрдик жана оптикалык касиеттерди берет. Жалпысынан алганда, R-беттик сапфир субстрат кремнийдин heteroepitaxial кени үчүн артыкчылыктуу болуп саналат, негизинен жарым өткөргүч, микротолкундар жана микроэлектроника интегралдык микросхема колдонмолору үчүн, коргошун өндүрүүдө, башка супер өткөргүч компоненттери, жогорку каршылык каршылыктары, галлий арсениди да R-түрү субстрат өсүшү үчүн колдонулушу мүмкүн. Азыркы учурда, смартфондордун жана планшеттик компьютер системаларынын популярдуулугу менен R-face сапфир субстраты смартфондор жана планшеттик компьютерлер үчүн колдонулуп жаткан SAW түзүлүштөрүн алмаштырып, өндүрүмдүүлүгүн жакшыртуучу түзмөктөр үчүн субстрат менен камсыз кылды.
Эгерде укук бузуу болсо, байланышты өчүрүңүз
Посттун убактысы: 2024-жылдын 16-июлуна чейин