A zafír alumínium-oxid egykristálya, a háromrészes kristályrendszerbe tartozik, hatszögletű szerkezetű, kristályszerkezete három oxigénatomból és két alumíniumatomból áll kovalens kötésben, nagyon szorosan elhelyezve, erős kötőlánccal és rácsenergiával, míg a kristály belsejében szinte nincs szennyeződés vagy hiba, ezért kiváló elektromos szigeteléssel, átlátszósággal, jó hővezető képességgel és nagy merevséggel rendelkezik. Széles körben használják optikai ablakként és nagy teljesítményű hordozóanyagként. A zafír molekulaszerkezete azonban összetett és anizotrópia van, és a megfelelő fizikai tulajdonságokra gyakorolt hatás is nagyon eltérő a különböző kristályirányok feldolgozása és felhasználása esetén, így a felhasználás is eltérő. Általában a zafír hordozók C, R, A és M síkirányban állnak rendelkezésre.
Az alkalmazásaC-sík zafír ostya
A gallium-nitrid (GaN), mint széles sávszélességű, harmadik generációs félvezető, széles közvetlen sávrésszel, erős atomkötéssel, nagy hővezető képességgel, jó kémiai stabilitással (szinte nem korrodálódik savval) és erős besugárzásgátló képességgel rendelkezik, és széles körű kilátásokkal rendelkezik a optoelektronika, magas hőmérsékletű és teljesítményű eszközök, valamint nagyfrekvenciás mikrohullámú készülékek alkalmazása. A GaN magas olvadáspontja miatt azonban nehéz nagyméretű egykristályos anyagokat beszerezni, ezért elterjedt módszer a heteroepitaxiás növesztés más szubsztrátumokon, amely magasabb követelményeket támaszt a szubsztrátum anyagokkal szemben.
Összehasonlítva azafír szubsztrátmás kristálylapoknál a C-sík (<0001> orientációjú) zafír lapka és a Ⅲ-Ⅴ és Ⅱ-Ⅵ csoportokban lerakott filmek (például GaN) rácsállandó eltérési aránya viszonylag kicsi, és a rácsállandó eltérés aránya arány a kettő és a közöttAlN filmekpufferrétegként használható még kisebb, és megfelel a GaN kristályosítási folyamatban a magas hőmérséklet-állóság követelményeinek. Ezért ez egy gyakori hordozóanyag a GaN növekedéséhez, amelyből fehér/kék/zöld ledek, lézerdiódák, infravörös detektorok stb.
Érdemes megemlíteni, hogy a C-síkú zafír szubsztrátumon termesztett GaN film a poláris tengelye, azaz a C-tengely iránya mentén nő, ami nem csak érett növekedési és epitaxiás folyamat, viszonylag alacsony költségű, stabil fizikai és a kémiai tulajdonságok, hanem a jobb feldolgozási teljesítmény is. A C-orientált zafír ostya atomjai O-al-al-o-al-O elrendezésben, míg az M-orientált és A-orientált zafírkristályok al-O-al-O-ban kötődnek. Mivel az Al-Al alacsonyabb kötési energiával és gyengébb kötéssel rendelkezik, mint az Al-O, összehasonlítva az M-orientált és A-orientált zafírkristályokkal, a C-zafír feldolgozása elsősorban az Al-Al kulcs kinyitására irányul, ami könnyebben feldolgozható. , és magasabb felületi minőséget érhet el, majd jobb gallium-nitrid epitaxiális minőséget érhet el, ami javíthatja az ultra-nagy fényerejű fehér/kék LED minőségét. Másrészt a C tengely mentén növesztett fóliák spontán és piezoelektromos polarizációs hatást fejtenek ki, ami a filmek belsejében erős belső elektromos mezőt eredményez (aktív réteg kvantumkutak), ami nagymértékben csökkenti a GaN filmek fényhatékonyságát.
A-sík zafír ostyaalkalmazás
Kiváló átfogó teljesítménye, különösen kiváló áteresztőképessége miatt a zafír egykristály fokozhatja az infravörös behatolási hatást, és ideális közép-infravörös ablakanyaggá válhat, amelyet széles körben használnak a katonai fotoelektromos berendezésekben. Ahol A zafír egy poláris sík (C sík) az arc normál irányában, ott egy nem poláris felület. Általában az A-orientált zafírkristály minősége jobb, mint a C-orientált kristályé, kisebb diszlokációval, kisebb mozaikszerkezettel és teljesebb kristályszerkezettel, így jobb fényáteresztő képességgel rendelkezik. Ugyanakkor az a síkon lévő Al-O-Al-O atomkötési módnak köszönhetően az A-orientált zafír keménysége és kopásállósága lényegesen magasabb, mint a C-orientált zafíré. Ezért az A-irányú forgácsokat többnyire ablakanyagként használják; Ezenkívül az A zafír egyenletes dielektromos állandóval és magas szigetelési tulajdonságokkal is rendelkezik, így alkalmazható hibrid mikroelektronikai technológiában, de kiváló vezetők növekedésére is, mint például a TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, a növekedés heterogén epitaxiális szupravezető filmek cérium-oxid (CeO2) zafír kompozit hordozón. Ugyanakkor az Al-O nagy kötési energiája miatt is nehezebb feldolgozni.
AlkalmazásaR /M sík zafír ostya
Az R-sík a zafír nem poláris felülete, így az R-sík helyzetének változása egy zafír eszközben eltérő mechanikai, termikus, elektromos és optikai tulajdonságokat ad. Általában az R-felületű zafír szubsztrátot részesítik előnyben szilícium heteroepitaxiális leválasztására, főként félvezető, mikrohullámú és mikroelektronikai integrált áramköri alkalmazásokhoz, ólom, egyéb szupravezető komponensek, nagy ellenállású ellenállások gyártásánál, gallium-arzenid is használható R- típusú szubsztrát növekedés. Jelenleg az okostelefonok és táblagépes rendszerek népszerűségének köszönhetően az R-face zafír hordozó felváltotta az okostelefonokhoz és táblaszámítógépekhez használt, meglévő összetett SAW eszközöket, így hordozót biztosítva a teljesítményt javító eszközök számára.
Ha jogsértés van, lépjen kapcsolatba a törléssel
Feladás időpontja: 2024. július 16