A safira é um único cristal de alumina, pertence ao sistema cristalino tripartido, estrutura hexagonal, sua estrutura cristalina é composta por três átomos de oxigênio e dois átomos de alumínio em tipo de ligação covalente, dispostos muito próximos, com forte cadeia de ligação e energia de rede, enquanto seu interior de cristal quase sem impurezas ou defeitos, por isso possui excelente isolamento elétrico, transparência, boa condutividade térmica e características de alta rigidez. Amplamente utilizado como janela óptica e materiais de substrato de alto desempenho. No entanto, a estrutura molecular da safira é complexa e há anisotropia, e o impacto nas propriedades físicas correspondentes também é muito diferente para o processamento e uso de diferentes direções de cristal, portanto o uso também é diferente. Em geral, os substratos de safira estão disponíveis nas direções dos planos C, R, A e M.
A aplicação deWafer de safira plano C
O nitreto de gálio (GaN) como um semicondutor de terceira geração com amplo bandgap, possui amplo gap direto, forte ligação atômica, alta condutividade térmica, boa estabilidade química (quase não corroído por nenhum ácido) e forte capacidade anti-irradiação, e tem amplas perspectivas em a aplicação de optoeletrônica, dispositivos de alta temperatura e potência e dispositivos de microondas de alta frequência. No entanto, devido ao alto ponto de fusão do GaN, é difícil obter materiais monocristalinos de grande porte, portanto a forma comum é realizar o crescimento de heteroepitaxia em outros substratos, que possui requisitos mais elevados para materiais de substrato.
Comparado com osubstrato de safiracom outras faces de cristal, a taxa de incompatibilidade constante de rede entre o wafer de safira do plano C (orientação <0001>) e os filmes depositados nos grupos Ⅲ-Ⅴ e Ⅱ-Ⅵ (como GaN) é relativamente pequena, e a incompatibilidade constante de rede taxa entre os dois e oFilmes de AlNque pode ser usado como camada tampão é ainda menor e atende aos requisitos de resistência a altas temperaturas no processo de cristalização de GaN. Portanto, é um material de substrato comum para o crescimento de GaN, que pode ser usado para fazer leds brancos/azuis/verdes, diodos laser, detectores infravermelhos e assim por diante.
Vale ressaltar que o filme GaN cultivado no substrato de safira do plano C cresce ao longo de seu eixo polar, ou seja, na direção do eixo C, que não é apenas processo de crescimento maduro e processo de epitaxia, custo relativamente baixo, físico estável e propriedades químicas, mas também melhor desempenho de processamento. Os átomos da pastilha de safira orientada para C estão ligados em um arranjo O-al-al-o-al-O, enquanto os cristais de safira orientados para M e orientados para A estão ligados em al-O-al-O. Como o Al-Al tem energia de ligação mais baixa e uma ligação mais fraca do que o Al-O, em comparação com os cristais de safira orientados para M e A, o processamento da safira C é principalmente para abrir a chave Al-Al, que é mais fácil de processar , e pode obter maior qualidade de superfície e, em seguida, obter melhor qualidade epitaxial de nitreto de gálio, o que pode melhorar a qualidade do LED branco / azul de brilho ultra-alto. Por outro lado, os filmes cultivados ao longo do eixo C apresentam efeitos de polarização espontânea e piezoelétrica, resultando em um forte campo elétrico interno no interior dos filmes (poços quânticos de camada ativa), o que reduz bastante a eficiência luminosa dos filmes de GaN.
Wafer de safira A-planeaplicativo
Devido ao seu excelente desempenho abrangente, especialmente excelente transmitância, o cristal único de safira pode aumentar o efeito de penetração infravermelha e se tornar um material de janela infravermelho médio ideal, que tem sido amplamente utilizado em equipamentos fotoelétricos militares. Onde A safira é um plano polar (plano C) na direção normal da face, é uma superfície apolar. Geralmente, a qualidade do cristal de safira orientado A é melhor do que a do cristal orientado C, com menos deslocamento, menos estrutura Mosaico e estrutura cristalina mais completa, por isso tem melhor desempenho de transmissão de luz. Ao mesmo tempo, devido ao modo de ligação atômica Al-O-Al-O no plano a, a dureza e a resistência ao desgaste da safira orientada A são significativamente maiores do que as da safira orientada C. Portanto, chips direcionais são usados principalmente como materiais de janela; Além disso, uma safira também possui constante dielétrica uniforme e altas propriedades de isolamento, por isso pode ser aplicada à tecnologia de microeletrônica híbrida, mas também para o crescimento de condutores excelentes, como o uso de TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, o crescimento de filmes supercondutores epitaxiais heterogêneos em substrato compósito de safira de óxido de cério (CeO2). No entanto, também devido à grande energia de ligação do Al-O, é mais difícil de processar.
Aplicação deBolacha de safira plana R /M
O plano R é a superfície apolar de uma safira, portanto, a mudança na posição do plano R em um dispositivo de safira confere-lhe diferentes propriedades mecânicas, térmicas, elétricas e ópticas. Em geral, o substrato de safira de superfície R é preferido para deposição heteroepitaxial de silício, principalmente para aplicações de semicondutores, micro-ondas e circuitos integrados microeletrônicos, na produção de chumbo, outros componentes supercondutores, resistores de alta resistência, arsenieto de gálio também pode ser usado para R- tipo crescimento de substrato. Atualmente, com a popularidade dos smartphones e sistemas de tablets, o substrato de safira R-face substituiu os dispositivos SAW compostos existentes usados para smartphones e tablets, fornecendo um substrato para dispositivos que podem melhorar o desempenho.
Se houver infração, entre em contato com delete
Horário da postagem: 16 de julho de 2024