O zafiro é un único cristal de alúmina, pertence ao sistema cristalino tripartito, de estrutura hexagonal, a súa estrutura cristalina está composta por tres átomos de osíxeno e dous átomos de aluminio de tipo enlace covalente, dispostos moi preto, cunha forte cadea de enlace e enerxía reticular, mentres que a súa interior de cristal case sen impurezas ou defectos, polo que ten un excelente illamento eléctrico, transparencia, bo condutividade térmica e características de alta rixidez. Amplamente utilizado como xanela óptica e materiais de substrato de alto rendemento. Non obstante, a estrutura molecular do zafiro é complexa e hai anisotropía, e o impacto nas propiedades físicas correspondentes tamén é moi diferente para o procesamento e uso de diferentes direccións de cristal, polo que o uso tamén é diferente. En xeral, os substratos de zafiro están dispoñibles nas direccións do plano C, R, A e M.
A aplicación deOblea de zafiro plano C
O nitruro de galio (GaN) como un semicondutor de terceira xeración con ampla banda prohibida, ten un amplo intervalo de banda directo, un forte enlace atómico, unha alta condutividade térmica, unha boa estabilidade química (case non corroída por ningún ácido) e unha forte capacidade anti-irradiación e ten amplas perspectivas en a aplicación de optoelectrónica, dispositivos de alta temperatura e potencia e dispositivos de microondas de alta frecuencia. Non obstante, debido ao alto punto de fusión do GaN, é difícil obter materiais monocristais de gran tamaño, polo que o xeito común é levar a cabo o crecemento de heteroepitaxia noutros substratos, o que ten requisitos máis elevados para os materiais de substrato.
En comparación cosubstrato de zafirocon outras caras de cristal, a taxa de desaxuste constante da rede entre a oblea de zafiro do plano C (orientación <0001>) e as películas depositadas nos grupos Ⅲ-Ⅴ e Ⅱ-Ⅵ (como GaN) é relativamente pequena, e a desaxuste constante da rede. taxa entre os dous e osPelículas de AlNque se pode usar como capa tampón é aínda máis pequena e cumpre os requisitos de resistencia a altas temperaturas no proceso de cristalización de GaN. Polo tanto, é un material de substrato común para o crecemento de GaN, que se pode usar para facer leds brancos/azuis/verdes, díodos láser, detectores de infravermellos, etc.
Paga a pena mencionar que a película de GaN cultivada no substrato de zafiro do plano C crece ao longo do seu eixe polar, é dicir, a dirección do eixe C, que non é só un proceso de crecemento maduro e un proceso de epitaxia, un custo relativamente baixo e estable. e propiedades químicas, pero tamén un mellor rendemento de procesamento. Os átomos da oblea de zafiro orientada a C están unidos nunha disposición O-al-al-o-al-O, mentres que os cristais de zafiro orientados a M e A están unidos en al-O-al-O. Debido a que o Al-Al ten menor enerxía de unión e unha unión máis débil que o Al-O, en comparación cos cristais de zafiro orientados á M e á A, o procesamento do zafiro C consiste principalmente en abrir a chave Al-Al, que é máis fácil de procesar. , e pode obter unha maior calidade de superficie e, a continuación, obter unha mellor calidade epitaxial de nitruro de galio, que pode mellorar a calidade do LED branco/azul de brillo ultra alto. Por outra banda, as películas cultivadas ao longo do eixe C teñen efectos de polarización espontáneos e piezoeléctricos, o que orixina un forte campo eléctrico interno no interior das películas (pozos cuánticos de capa activa), o que reduce moito a eficiencia luminosa das películas de GaN.
Oblea de zafiro de plano Aaplicación
Debido ao seu excelente rendemento completo, especialmente a excelente transmitancia, o cristal único de zafiro pode mellorar o efecto de penetración do infravermello e converterse nun material ideal para fiestras de infravermellos medios, que foi amplamente utilizado en equipos fotoeléctricos militares. Onde Un zafiro é un plano polar (plano C) na dirección normal da cara, é unha superficie non polar. Xeralmente, a calidade do cristal de zafiro orientado A é mellor que a do cristal orientado C, con menos luxación, menos estrutura de mosaico e unha estrutura de cristal máis completa, polo que ten un mellor rendemento de transmisión da luz. Ao mesmo tempo, debido ao modo de enlace atómico Al-O-Al-O no plano a, a dureza e resistencia ao desgaste do zafiro orientado A son significativamente superiores á do zafiro orientado C. Polo tanto, os chips direccionais A úsanse principalmente como materiais de fiestras; Ademais, un zafiro tamén ten unha constante dieléctrica uniforme e propiedades de illamento elevados, polo que se pode aplicar á tecnoloxía de microelectrónica híbrida, pero tamén para o crecemento de condutores excelentes, como o uso de TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, o crecemento. de películas superconductoras epitaxiais heteroxéneas sobre substrato composto de zafiro de óxido de cerio (CeO2). Non obstante, tamén debido á gran enerxía de enlace de Al-O, é máis difícil de procesar.
Aplicación deOblea de zafiro plano R/M
O plano R é a superficie non polar dun zafiro, polo que o cambio na posición do plano R nun dispositivo de zafiro dálle diferentes propiedades mecánicas, térmicas, eléctricas e ópticas. En xeral, o substrato de zafiro de superficie R é preferido para a deposición heteroepitaxial de silicio, principalmente para aplicacións de circuítos integrados de semicondutores, microondas e microelectrónica, na produción de chumbo, outros compoñentes supercondutores, resistencias de alta resistencia, arseniuro de galio tamén se pode usar para R- tipo de crecemento do substrato. Na actualidade, coa popularidade dos teléfonos intelixentes e os sistemas de tabletas, o substrato de zafiro R-face substituíu os dispositivos SAW compostos existentes utilizados para teléfonos intelixentes e tabletas, proporcionando un substrato para dispositivos que poden mellorar o rendemento.
Se hai infracción, póñase en contacto con eliminar
Hora de publicación: 16-Xul-2024