Safiro estas unuopa kristalo de alumino-tero, apartenanta al la triparta kristala sistemo, seslatera strukturo. Ĝia kristala strukturo konsistas el tri oksigenatomoj kaj du aluminiaj atomoj en kovalenta ligo, aranĝitaj tre dense, kun forta ligoĉeno kaj krada energio, dum ĝia kristala interno preskaŭ ne havas malpuraĵojn aŭ difektojn, do ĝi havas bonegan elektran izoladon, travideblecon, bonan varmokonduktivecon kaj altajn rigidecajn karakterizaĵojn. Ĝi estas vaste uzata kiel optika fenestro kaj alt-efikeca substrata materialo. Tamen, la molekula strukturo de safiro estas kompleksa kaj havas anizotropion, kaj la efiko sur la respondajn fizikajn ecojn ankaŭ estas tre malsama laŭ la prilaborado kaj uzo de malsamaj kristalaj direktoj, do la uzo ankaŭ estas malsama. Ĝenerale, safiraj substratoj haveblas en la ebenaj direktoj C, R, A kaj M.
La apliko deC-ebena safira oblato
Galiuma nitrido (GaN) kiel triageneracia duonkonduktaĵo kun larĝa bendbreĉo havas larĝan rektan bendbreĉon, fortan atomligadon, altan varmokonduktecon, bonan kemian stabilecon (preskaŭ ne korodata de iu ajn acido) kaj fortan kontraŭradian kapablon, kaj havas larĝajn perspektivojn en la apliko de optoelektroniko, alttemperaturaj kaj potencaj aparatoj kaj altfrekvencaj mikroondaj aparatoj. Tamen, pro la alta fandopunkto de GaN, malfacilas akiri grandskalajn unukristalajn materialojn, do la komuna maniero estas efektivigi heteroepitaksan kreskon sur aliaj substratoj, kio havas pli altajn postulojn por substrataj materialoj.
Kompare kun lasafira substratokun aliaj kristalaj facoj, la kradkonstanta misagordo-ofteco inter la C-ebena (<0001> orientiĝo) safira oblato kaj la filmoj deponitaj en grupoj Ⅲ-Ⅴ kaj Ⅱ-Ⅵ (kiel ekzemple GaN) estas relative malgranda, kaj la kradkonstanta misagordo-ofteco inter la du kaj laAlN-filmojkiu povas esti uzata kiel bufrotavolo estas eĉ pli malgranda, kaj ĝi plenumas la postulojn de alta temperaturrezisto en la GaN-kristaliga procezo. Tial, ĝi estas ofta substrata materialo por GaN-kresko, kiu povas esti uzata por fari blankajn/bluajn/verdajn LED-ojn, laserdiodojn, infraruĝajn detektilojn kaj tiel plu.
Indas mencii, ke la GaN-filmo kreskigita sur la C-ebena safira substrato kreskas laŭ sia polusa akso, tio estas, laŭ la direkto de la C-akso, kio ne nur estas matura kreskoprocezo kaj epitaksioprocezo, relative malalta kosto, stabilaj fizikaj kaj kemiaj ecoj, sed ankaŭ pli bona prilabora rendimento. La atomoj de la C-orientita safira oblato estas ligitaj en O-al-al-o-al-O aranĝo, dum la M-orientitaj kaj A-orientitaj safiraj kristaloj estas ligitaj en al-O-al-O. Ĉar Al-Al havas pli malaltan ligan energion kaj pli malfortan ligadon ol Al-O, kompare kun la M-orientitaj kaj A-orientitaj safiraj kristaloj, la prilaborado de C-safiro estas ĉefe por malfermi la Al-Al-ŝlosilon, kiu estas pli facile prilaborebla, kaj povas atingi pli altan surfacan kvaliton, kaj poste atingi pli bonan galiumnitridan epitaksian kvaliton, kiu povas plibonigi la kvaliton de ultra-alta brileco blanka/blua LED. Aliflanke, la filmoj kreskigitaj laŭ la C-akso havas spontaneajn kaj piezoelektrajn polarizajn efikojn, rezultante en forta interna elektra kampo ene de la filmoj (aktiva tavolo de kvantumaj putoj), kiu multe reduktas la lumefikecon de GaN-filmoj.
A-ebena safira oblatoaplikaĵo
Pro sia bonega ampleksa funkciado, precipe bonega transmitanco, safira unuopa kristalo povas plibonigi la infraruĝan penetran efikon kaj fariĝi ideala mez-infraruĝa fenestra materialo, kiu estis vaste uzata en milita fotoelektra ekipaĵo. Kie A safiro estas polusa ebeno (C-ebeno) en la normala direkto de la surfaco, estas nepolusa surfaco. Ĝenerale, la kvalito de A-orientita safira kristalo estas pli bona ol tiu de C-orientita kristalo, kun malpli da dislokigo, malpli da mozaika strukturo kaj pli kompleta kristala strukturo, do ĝi havas pli bonan lumtransmitten funkciadon. Samtempe, pro la Al-O-Al-O atomliga reĝimo sur la ebeno a, la malmoleco kaj eluziĝrezisto de A-orientita safiro estas signife pli altaj ol tiuj de C-orientita safiro. Tial, A-direktaj ĉipoj estas plejparte uzataj kiel fenestraj materialoj; Krome, safiro ankaŭ havas unuforman dielektrikan konstanton kaj altajn izolajn ecojn, do ĝi povas esti aplikata al hibrida mikroelektronika teknologio, sed ankaŭ por la kresko de bonegaj konduktiloj, kiel ekzemple la uzo de TlBaCaCuO₂ (TbBaCaCuO₂), Tl-2212, la kresko de heterogenaj epitaksiaj superkonduktaj filmoj sur ceria oksida (CeO₂) safira kompozita substrato. Tamen, ankaŭ pro la alta ligenergio de Al-O, ĝi estas pli malfacile prilaborebla.
Apliko deR/M ebena safira oblato
La R-ebeno estas la nepolusa surfaco de safiro, do la ŝanĝo en la pozicio de la R-ebeno en safira aparato donas al ĝi malsamajn mekanikajn, termikajn, elektrajn kaj optikajn ecojn. Ĝenerale, R-surfaca safira substrato estas preferata por heteroepitaksa deponado de silicio, ĉefe por semikonduktaĵaj, mikroondaj kaj mikroelektronikaj integraj cirkvitaj aplikoj, en la produktado de plumbo, aliaj superkonduktaj komponantoj, alt-rezistancaj rezistiloj, galiuma arsenido ankaŭ povas esti uzata por R-tipa substrata kresko. Nuntempe, kun la populareco de inteligentaj telefonoj kaj tabulkomputiloj, R-surfaca safira substrato anstataŭigis la ekzistantajn kunmetitajn SAW-aparatojn uzatajn por inteligentaj telefonoj kaj tabulkomputiloj, provizante substraton por aparatoj, kiuj povas plibonigi rendimenton.
Se estas malobservo, kontaktu forigu
Afiŝtempo: 16-a de Julio, 2024