Safir je monokristal glinice, pripada trodelnom kristalnom sistemu, heksagonalne strukture, njegova kristalna struktura se sastoji od tri atoma kiseonika i dva atoma aluminijuma u tipu kovalentne veze, raspoređenih veoma blisko, sa jakim lancem veze i energijom rešetke, dok njegova Unutrašnjost kristala gotovo da nema nečistoća ili nedostataka, tako da ima odličnu električnu izolaciju, transparentnost, dobru toplotnu provodljivost i visoke karakteristike krutosti. Široko se koristi kao optički prozor i materijali podloge visokih performansi. Međutim, molekularna struktura safira je složena i postoji anizotropija, a utjecaj na odgovarajuća fizička svojstva je također vrlo različit za obradu i korištenje različitih smjerova kristala, pa je i upotreba različita. Općenito, safirne podloge su dostupne u smjerovima C, R, A i M ravni.
Primjena odC-ravan safirna pločica
Galijev nitrid (GaN) kao poluvodič treće generacije sa širokim pojasnim razmakom, ima široki direktan pojas, jaku atomsku vezu, visoku toplotnu provodljivost, dobru hemijsku stabilnost (gotovo da nije korodiran ni jednom kiselinom) i jaku sposobnost protiv zračenja, i ima široke izglede u primjena optoelektronike, visokotemperaturnih i energetskih uređaja i visokofrekventnih mikrovalnih uređaja. Međutim, zbog visoke tačke topljenja GaN-a, teško je dobiti monokristalne materijale velikih dimenzija, pa je uobičajen način izvođenje heteroepitaksijskog rasta na drugim supstratima, što ima veće zahtjeve za materijale supstrata.
U poređenju sasafirna podlogakod drugih kristalnih površina, stopa neusklađenosti konstante rešetke između safirne pločice C-ravni (<0001> orijentacija) i filmova deponiranih u grupama Ⅲ-Ⅴ i Ⅱ-Ⅵ (kao što je GaN) je relativno mala, a neusklađenost konstante rešetke stopa između dva iAlN filmovikoji se može koristiti kao puferski sloj je još manji, a ispunjava zahtjeve otpornosti na visoke temperature u procesu kristalizacije GaN. Stoga je to uobičajeni materijal supstrata za rast GaN, koji se može koristiti za izradu bijelih/plavih/zelenih LED dioda, laserskih dioda, infracrvenih detektora i tako dalje.
Vrijedi spomenuti da GaN film uzgojen na C-ravni safir supstratu raste duž svoje polarne ose, odnosno smjera C-ose, što nije samo proces zrelog rasta i epitaksije, relativno niske cijene, stabilne fizičke i hemijska svojstva, ali i bolje performanse obrade. Atomi C-orijentirane safirne pločice povezani su u O-al-al-o-al-O rasporedu, dok su M-orijentirani i A-orijentirani kristali safira povezani u al-O-al-O. Budući da Al-Al ima nižu energiju veze i slabiju vezu od Al-O, u poređenju sa M-orijentiranim i A-orijentiranim kristalima safira, obrada C-safira je uglavnom otvaranje Al-Al ključa, koji je lakši za obradu , i može dobiti višu kvalitetu površine, a zatim dobiti bolju epitaksijalnu kvalitetu galijum nitrida, što može poboljšati kvalitet bijele/plave LED diode ultra visoke svjetline. S druge strane, filmovi uzgojeni duž C-ose imaju efekte spontane i piezoelektrične polarizacije, što rezultira jakim unutrašnjim električnim poljem unutar filmova (kvantni bunari aktivnog sloja), što uvelike smanjuje svjetlosnu efikasnost GaN filmova.
A-ravni safirna pločicaaplikacija
Zbog svojih odličnih sveobuhvatnih performansi, posebno odlične propustljivosti, monokristal safira može poboljšati učinak infracrvene penetracije i postati idealan srednje infracrveni prozorski materijal, koji se široko koristi u vojnoj fotoelektričnoj opremi. Gdje je safir polarna ravan (C ravan) u normalnom smjeru lica, je nepolarna površina. Općenito, kvalitet A-orijentiranog safirnog kristala je bolji od C-orijentiranog kristala, s manje dislokacija, manje mozaične strukture i potpunije kristalne strukture, tako da ima bolje performanse prijenosa svjetlosti. Istovremeno, zbog načina atomskog vezivanja Al-O-Al-O na ravni a, tvrdoća i otpornost na habanje A-orijentiranog safira su znatno veće od one safira orijentiranog na C. Stoga se čipovi A-smjera uglavnom koriste kao materijali za prozore; Osim toga, A safir također ima ujednačenu dielektričnu konstantu i visoka izolacijska svojstva, pa se može primijeniti na hibridnu mikroelektronsku tehnologiju, ali i za uzgoj vrhunskih provodnika, kao što je upotreba TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, rast heterogenih epitaksijalnih supravodljivih filmova na supstratu od cerij oksida (CeO2) safira. Međutim, i zbog velike energije veze Al-O, teže ga je obraditi.
Primjena ofR/M ravna safirna pločica
R-ravnina je nepolarna površina safira, tako da promjena položaja R-ravnine u uređaju safira daje mu različita mehanička, termička, električna i optička svojstva. Općenito, R-površinski safirski supstrat je poželjan za heteroepitaksijalno taloženje silicijuma, uglavnom za primjenu integriranih kola poluvodiča, mikrovalnih pećnica i mikroelektronike, u proizvodnji olova, drugih supravodljivih komponenti, otpornika visokog otpora, galijev arsenid se također može koristiti za R- tip rasta supstrata. Trenutno, sa popularnošću pametnih telefona i tablet računarskih sistema, R-face safir supstrat zamenio je postojeće složene SAW uređaje koji se koriste za pametne telefone i tablet računare, obezbeđujući supstrat za uređaje koji mogu poboljšati performanse.
Ako postoji kršenje, kontakt obrišite
Vrijeme objave: Jul-16-2024