Сапфир – алюминий кычкылынын монокристалы, үч бөлүктүү кристалл системасына кирет, алты бурчтуу түзүлүшкө ээ, анын кристаллдык түзүлүшү коваленттик байланыш түрүндөгү үч кычкылтек атомунан жана эки алюминий атомунан турат, абдан тыгыз жайгашкан, күчтүү байланыш чынжыры жана торчо энергиясына ээ, ал эми кристаллдын ичинде дээрлик эч кандай кошулмалар же кемчиликтер жок, ошондуктан ал эң сонун электрдик изоляцияга, тунуктукка, жакшы жылуулук өткөрүмдүүлүгүнө жана жогорку катуулук мүнөздөмөлөрүнө ээ. Оптикалык терезе жана жогорку өндүрүмдүү субстрат материалдары катары кеңири колдонулат. Бирок, сапфирдин молекулярдык түзүлүшү татаал жана анизотропия бар, ошондой эле тиешелүү физикалык касиеттерге тийгизген таасири ар кандай кристалл багыттарын иштетүү жана колдонуу үчүн да ар кандай, ошондуктан колдонуу да ар кандай. Жалпысынан алганда, сапфир субстраттары C, R, A жана M тегиздик багыттарында бар.
КолдонулушуC-формасындагы сапфир пластинасы
Галлий нитриди (GaN) кең тилкелүү үчүнчү муундагы жарым өткөргүч катары кеңири түз тилкелүү ...
менен салыштыргандасапфир субстратыбашка кристалл беттери менен, С-тегиздиктеги (<0001> багыт) сапфир пластинасы менен Ⅲ-Ⅴ жана Ⅱ-Ⅵ топторуна (мисалы, GaN) чөктүрүлгөн пленкалардын ортосундагы торчо константасынын дал келбестик ылдамдыгы салыштырмалуу аз, ал эми экөөнүн ортосундагы торчо константасынын дал келбестик ылдамдыгы...AlN тасмаларыБуфердик катмар катары колдонулушу мүмкүн болгон материал андан да кичинекей жана GaN кристаллдашуу процессинде жогорку температурага туруктуулук талаптарына жооп берет. Ошондуктан, ал GaN өстүрүү үчүн кеңири таралган субстрат материалы болуп саналат, аны ак/көк/жашыл светодиоддорду, лазердик диоддорду, инфракызыл детекторлорду ж.б. жасоодо колдонсо болот.
Белгилей кетүүчү нерсе, С-тегиздик сапфир субстратында өстүрүлгөн GaN пленкасы өзүнүн полярдык огу боюнча, башкача айтканда, С-огунун багыты боюнча өсөт, бул жетилген өсүү процесси жана эпитаксия процесси гана эмес, салыштырмалуу арзан баасы, туруктуу физикалык жана химиялык касиеттери, ошондой эле иштетүүнүн жакшыраак көрсөткүчтөрү. С-багытталган сапфир пластинасынын атомдору O-al-al-o-al-O тартибинде байланышат, ал эми M-багытталган жана A-багытталган сапфир кристаллдары al-O-al-O ичинде байланышат. Al-Al M-багытталган жана A-багытталган сапфир кристаллдарына салыштырмалуу Al-Oго караганда байланыш энергиясы төмөн жана байланышы алсызыраак болгондуктан, C-сапфирди иштетүү негизинен Al-Al ачкычын ачуу үчүн жүргүзүлөт, аны иштетүү оңой жана жогорку беттик сапатка ээ болот, андан кийин галлий нитридинин эпитаксиалдык сапатын жакшыртат, бул өтө жогорку жарыктыктагы ак/көк LEDдин сапатын жакшырта алат. Башка жагынан алганда, С огу боюнча өстүрүлгөн пленкалар өзүнөн-өзү пайда болгон жана пьезоэлектрдик поляризация эффекттерине ээ, натыйжада пленкалардын ичинде күчтүү ички электр талаасы пайда болот (активдүү катмар кванттык уэллс), бул GaN пленкаларынын жарык эффективдүүлүгүн бир топ төмөндөтөт.
А-формасындагы сапфир пластинасыарыз
Сапфир монокристалы өзүнүн эң сонун комплекстүү иштешинин, айрыкча, эң сонун өткөрүмдүүлүгүнүн аркасында инфракызыл нурлануунун кирүү эффектин күчөтүп, аскердик фотоэлектрдик жабдууларда кеңири колдонулган идеалдуу орто инфракызыл терезе материалына айлана алат. А сапфири беттин кадимки багытындагы полярдык тегиздик (С тегиздиги) болгон жерде, ал полярдык эмес бет болуп саналат. Жалпысынан алганда, А багытталган сапфир кристаллынын сапаты С багытталган кристаллга караганда жакшыраак, дислокациясы азыраак, мозаикалык түзүлүшү азыраак жана кристаллдык түзүлүшү толукраак, ошондуктан ал жарык өткөрүү жөндөмүн жакшыртат. Ошол эле учурда, а тегиздигиндеги Al-O-Al-O атомдук байланыш режимине байланыштуу, А багытталган сапфирдин катуулугу жана эскирүүгө туруктуулугу С багытталган сапфирге караганда бир топ жогору. Ошондуктан, А багытталган чиптер көбүнчө терезе материалдары катары колдонулат; Мындан тышкары, сапфир бирдиктүү диэлектрикалык туруктуулукка жана жогорку изоляциялык касиеттерге ээ, ошондуктан аны гибриддик микроэлектроника технологиясына, ошондой эле TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212 колдонуу, церий кычкылынын (CeO2) сапфир композиттик субстратында гетерогендик эпитаксиалдык өтө өткөргүч пленкалардын өсүшү сыяктуу эң сонун өткөргүчтөрдү өстүрүү үчүн колдонсо болот. Бирок, ошондой эле Al-O чоң байланыш энергиясынан улам, аны иштетүү кыйыныраак.
КолдонулушуR / M жалпак сапфир пластинасы
R-тегиздиги сапфирдин полярдуу эмес бети болуп саналат, ошондуктан сапфир түзүлүшүндөгү R-тегиздигинин абалынын өзгөрүшү ага ар кандай механикалык, жылуулук, электрдик жана оптикалык касиеттерди берет. Жалпысынан алганда, R-беттик сапфир субстраты кремнийди гетероэпитаксиалдык чөктүрүү үчүн артыкчылыктуу, негизинен жарым өткөргүчтөр, микротолкундуу жана микроэлектроника интегралдык микросхемалары үчүн, коргошун, башка өтө өткөргүч компоненттерди, жогорку каршылыктуу резисторлорду өндүрүүдө, галлий арсенидин R-типтеги субстраттын өсүшү үчүн да колдонсо болот. Учурда, смартфондордун жана планшеттик компьютер системаларынын популярдуулугу менен, R-беттик сапфир субстраты смартфондор жана планшеттик компьютерлер үчүн колдонулган учурдагы кошулма SAW түзмөктөрүн алмаштырып, иштин натыйжалуулугун жакшырта турган түзмөктөр үчүн субстрат менен камсыз кылды.
Эгерде эреже бузуу болсо, байланышты өчүрүңүз
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 16-июлу