Το ζαφείρι είναι ένα μονοκρύσταλλο αλουμίνας, ανήκει στο τριμερές κρυσταλλικό σύστημα, εξαγωνική δομή, η κρυσταλλική του δομή αποτελείται από τρία άτομα οξυγόνου και δύο άτομα αλουμινίου σε τύπο ομοιοπολικού δεσμού, διατεταγμένα πολύ στενά, με ισχυρή δεσμευτική αλυσίδα και ενέργεια πλέγματος, ενώ κρυστάλλινο εσωτερικό σχεδόν χωρίς ακαθαρσίες ή ελαττώματα, επομένως έχει εξαιρετική ηλεκτρική μόνωση, διαφάνεια, καλή θερμική αγωγιμότητα και χαρακτηριστικά υψηλής ακαμψίας. Χρησιμοποιείται ευρέως ως υλικά οπτικών παραθύρων και υποστρωμάτων υψηλής απόδοσης. Ωστόσο, η μοριακή δομή του ζαφείρι είναι πολύπλοκη και υπάρχει ανισοτροπία και η επίδραση στις αντίστοιχες φυσικές ιδιότητες είναι επίσης πολύ διαφορετική για την επεξεργασία και τη χρήση διαφορετικών κατευθύνσεων κρυστάλλου, επομένως η χρήση είναι επίσης διαφορετική. Γενικά, τα υποστρώματα από ζαφείρι είναι διαθέσιμα σε κατευθύνσεις επιπέδου C, R, A και M.
Η εφαρμογή τουΓκοφρέτα ζαφείρι C-plane
Το νιτρίδιο του γαλλίου (GaN) ως ημιαγωγός τρίτης γενιάς ευρείας ζώνης, έχει μεγάλο άμεσο διάκενο ζώνης, ισχυρό ατομικό δεσμό, υψηλή θερμική αγωγιμότητα, καλή χημική σταθερότητα (σχεδόν δεν διαβρώνεται από κανένα οξύ) και ισχυρή ικανότητα κατά της ακτινοβολίας και έχει ευρείες προοπτικές σε την εφαρμογή οπτοηλεκτρονικής, συσκευών υψηλής θερμοκρασίας και ισχύος και συσκευών μικροκυμάτων υψηλής συχνότητας. Ωστόσο, λόγω του υψηλού σημείου τήξεως του GaN, είναι δύσκολο να ληφθούν μονοκρυσταλλικά υλικά μεγάλου μεγέθους, επομένως ο κοινός τρόπος είναι να πραγματοποιηθεί ανάπτυξη ετεροεπιτάξεως σε άλλα υποστρώματα, τα οποία έχουν υψηλότερες απαιτήσεις για υλικά υποστρώματος.
Σε σύγκριση με τουπόστρωμα ζαφείριμε άλλες κρυσταλλικές επιφάνειες, ο ρυθμός αναντιστοιχίας σταθερού πλέγματος μεταξύ της γκοφρέτας ζαφείρι του επιπέδου C (<0001> προσανατολισμός) και των μεμβρανών που εναποτίθενται στις ομάδες Ⅲ-Ⅴ και Ⅱ-Ⅵ (όπως GaN) είναι σχετικά μικρός και η σταθερή αναντιστοιχία του πλέγματος ποσοστό μεταξύ των δύο και τωνΤαινίες AlNπου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ρυθμιστικό στρώμα είναι ακόμη μικρότερο και πληροί τις απαιτήσεις αντοχής σε υψηλή θερμοκρασία στη διαδικασία κρυστάλλωσης GaN. Ως εκ τούτου, είναι ένα κοινό υλικό υποστρώματος για την ανάπτυξη GaN, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή λευκών/μπλε/πράσινων led, διόδων λέιζερ, ανιχνευτών υπερύθρων και ούτω καθεξής.
Αξίζει να αναφερθεί ότι η μεμβράνη GaN που αναπτύσσεται στο υπόστρωμα ζαφείρι του επιπέδου C αναπτύσσεται κατά μήκος του πολικού άξονά της, δηλαδή της κατεύθυνσης του άξονα C, που δεν είναι μόνο ώριμη διαδικασία ανάπτυξης και διαδικασία επιταξίας, σχετικά χαμηλό κόστος, σταθερή φυσική και χημικές ιδιότητες, αλλά και καλύτερη απόδοση επεξεργασίας. Τα άτομα της γκοφρέτας ζαφείρι με προσανατολισμό C συνδέονται σε μια διάταξη O-al-al-o-al-O, ενώ οι κρύσταλλοι ζαφείρι με προσανατολισμό Μ και προσανατολισμό Α συνδέονται σε al-O-al-O. Επειδή το Al-Al έχει χαμηλότερη ενέργεια σύνδεσης και ασθενέστερη σύνδεση από το Al-O, σε σύγκριση με τους κρυστάλλους ζαφείρι με προσανατολισμό M και A, η επεξεργασία του C-sapphire είναι κυρίως για να ανοίξει το κλειδί Al-Al, το οποίο είναι πιο εύκολο στην επεξεργασία , και μπορεί να αποκτήσει υψηλότερη ποιότητα επιφάνειας και, στη συνέχεια, να αποκτήσει καλύτερη επιταξιακή ποιότητα νιτριδίου του γαλλίου, η οποία μπορεί να βελτιώσει την ποιότητα των υπερυψηλών λευκών/μπλε LED φωτεινότητας. Από την άλλη πλευρά, οι μεμβράνες που αναπτύσσονται κατά μήκος του άξονα C έχουν αυθόρμητα και πιεζοηλεκτρικά αποτελέσματα πόλωσης, με αποτέλεσμα ένα ισχυρό εσωτερικό ηλεκτρικό πεδίο μέσα στις μεμβράνες (ενεργό στρώμα κβαντικό πηγαδάκι), το οποίο μειώνει σημαντικά τη φωτεινή απόδοση των φιλμ GaN.
Γκοφρέτα ζαφείρι A-planeεφαρμογή
Λόγω της εξαιρετικής συνολικής απόδοσής του, ιδιαίτερα της εξαιρετικής μετάδοσης, το μονοκρύσταλλο ζαφείρι μπορεί να ενισχύσει το φαινόμενο διείσδυσης υπερύθρων και να γίνει ένα ιδανικό υλικό παραθύρων μεσαίας υπέρυθρης ακτινοβολίας, το οποίο έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε στρατιωτικό φωτοηλεκτρικό εξοπλισμό. Όπου ένα ζαφείρι είναι ένα πολικό επίπεδο (επίπεδο C) στην κανονική κατεύθυνση του προσώπου, είναι μια μη πολική επιφάνεια. Γενικά, η ποιότητα του κρυστάλλου ζαφείρι με προσανατολισμό Α είναι καλύτερη από εκείνη του κρυστάλλου προσανατολισμού C, με λιγότερη εξάρθρωση, λιγότερη δομή μωσαϊκού και πιο ολοκληρωμένη κρυσταλλική δομή, επομένως έχει καλύτερη απόδοση μετάδοσης φωτός. Ταυτόχρονα, λόγω του τρόπου ατομικής σύνδεσης Al-O-Al-O στο επίπεδο α, η σκληρότητα και η αντίσταση στη φθορά του ζαφείριου με προσανατολισμό Α είναι σημαντικά υψηλότερες από αυτές του ζαφείριου με προσανατολισμό C. Επομένως, τα τσιπ με κατεύθυνση Α χρησιμοποιούνται κυρίως ως υλικά παραθύρων. Επιπλέον, το ζαφείρι έχει επίσης ομοιόμορφη διηλεκτρική σταθερά και υψηλές μονωτικές ιδιότητες, επομένως μπορεί να εφαρμοστεί στην τεχνολογία υβριδικής μικροηλεκτρονικής, αλλά και για την ανάπτυξη εξαιρετικών αγωγών, όπως η χρήση TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, η ανάπτυξη ετερογενών επιταξιακών υπεραγώγιμων μεμβρανών σε σύνθετο υπόστρωμα ζαφείριου οξειδίου του δημητρίου (CeO2). Ωστόσο, και λόγω της μεγάλης ενέργειας δεσμού του Al-O, είναι πιο δύσκολη η επεξεργασία του.
Εφαρμογή τουR/M αεροπλάνο ζαφείρι γκοφρέτα
Το επίπεδο R είναι η μη πολική επιφάνεια ενός ζαφείρι, επομένως η αλλαγή στη θέση του επιπέδου R σε μια συσκευή ζαφείρι του δίνει διαφορετικές μηχανικές, θερμικές, ηλεκτρικές και οπτικές ιδιότητες. Γενικά, το υπόστρωμα ζαφείρι επιφανείας R προτιμάται για ετεροεπιταξιακή εναπόθεση πυριτίου, κυρίως για εφαρμογές ημιαγωγών, μικροκυμάτων και μικροηλεκτρονικών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, στην παραγωγή μολύβδου, άλλων υπεραγώγιμων εξαρτημάτων, αντιστάσεις υψηλής αντοχής, αρσενίδιο γαλλίου μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για R- ανάπτυξη υποστρώματος τύπου. Επί του παρόντος, με τη δημοτικότητα των έξυπνων τηλεφώνων και των συστημάτων υπολογιστών tablet, το υπόστρωμα R-face Sapphire έχει αντικαταστήσει τις υπάρχουσες σύνθετες συσκευές SAW που χρησιμοποιούνται για έξυπνα τηλέφωνα και υπολογιστές tablet, παρέχοντας ένα υπόστρωμα για συσκευές που μπορούν να βελτιώσουν την απόδοση.
Εάν υπάρχει παράβαση, διαγραφή επαφής
Ώρα δημοσίευσης: Ιουλ-16-2024