Safir alyuminiy oksidining yagona kristalli bo'lib, uch tomonlama kristall tizimiga tegishli, olti burchakli tuzilishga ega, uning kristall tuzilishi uchta kislorod atomidan va kovalent bog'lanish turidagi ikkita alyuminiy atomidan iborat bo'lib, juda yaqin joylashgan, kuchli bog'lanish zanjiri va panjara energiyasi bilan, uning kristall ichki deyarli hech qanday nopokliklar yoki nuqsonlar yo'q, shuning uchun u mukammal elektr izolyatsiyasi, shaffoflik, yaxshi issiqlik o'tkazuvchanligi va yuqori qattiqlik xususiyatlariga ega. Optik oyna va yuqori samarali substrat materiallari sifatida keng qo'llaniladi. Shu bilan birga, safirning molekulyar tuzilishi murakkab va anizotropiya mavjud bo'lib, mos keladigan jismoniy xususiyatlarga ta'siri ham turli kristal yo'nalishlarini qayta ishlash va ishlatish uchun juda farq qiladi, shuning uchun foydalanish ham boshqacha. Umuman olganda, safir substratlari C, R, A va M tekislik yo'nalishlarida mavjud.
ning qo'llanilishiC-tekis safir gofreti
Gallium nitridi (GaN) keng tarmoqli uchinchi avlod yarimo'tkazgich sifatida keng to'g'ridan-to'g'ri tarmoqli bo'shlig'iga, kuchli atom aloqasiga, yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga, yaxshi kimyoviy barqarorlikka (deyarli hech qanday kislota bilan korroziyaga uchramaydi) va kuchli nurlanishga qarshi qobiliyatga ega va keng istiqbolga ega. optoelektronika, yuqori harorat va quvvat qurilmalari va yuqori chastotali mikroto'lqinli qurilmalarni qo'llash. Biroq, GaN ning yuqori erish nuqtasi tufayli, katta o'lchamli yagona kristalli materiallarni olish qiyin, shuning uchun umumiy usul boshqa substratlarda heteroepitaksiya o'sishini amalga oshirishdir, bu esa substrat materiallariga yuqori talablarga ega.
bilan solishtirgandasafir substratboshqa kristall yuzlar bilan, C-tekisligi (<0001> yo'nalishi) safir gofreti va Ⅲ-Ⅴ va Ⅱ-Ⅵ (masalan, GaN) guruhlarida yotqizilgan plyonkalar o'rtasidagi panjara doimiy mos kelmasligi nisbatan kichik va panjara doimiy mos kelmasligi ikki va o'rtasidagi stavkaAlN filmlarBufer qatlami sifatida ishlatilishi mumkin bo'lgan qatlam yanada kichikroq va GaN kristallanish jarayonida yuqori haroratga chidamlilik talablariga javob beradi. Shuning uchun, bu oq / ko'k / yashil LEDlar, lazer diodlari, infraqizil detektorlar va boshqalarni tayyorlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan GaN o'sishi uchun keng tarqalgan substrat materialidir.
Shuni ta'kidlash kerakki, C-tekislik safir substratida o'stirilgan GaN plyonkasi uning qutb o'qi bo'ylab o'sadi, ya'ni C o'qi yo'nalishi bo'yicha, bu nafaqat etuk o'sish jarayoni va epitaksiya jarayoni, nisbatan arzon narxlardagi, barqaror jismoniy. va kimyoviy xossalari, shuningdek, yaxshi ishlov berish ko'rsatkichlari. C-yo'naltirilgan sapfir gofretining atomlari O-al-al-o-al-O tartibida, M-yo'naltirilgan va A-yo'naltirilgan sapfir kristallari esa al-O-al-Oda bog'langan. Al-Al, M-yo'naltirilgan va A-yo'naltirilgan safir kristallari bilan solishtirganda, Al-O'ga qaraganda kamroq bog'lanish energiyasiga va zaifroq bog'lanishga ega bo'lganligi sababli, C-safirni qayta ishlash asosan Al-Al kalitini ochishdan iborat bo'lib, uni qayta ishlash osonroq bo'ladi. , va yuqori sirt sifatiga ega bo'lishi mumkin, keyin esa ultra yuqori yorqinlikdagi oq/ko'k LED sifatini yaxshilashi mumkin bo'lgan galyum nitrit epitaksial sifatini yaxshilaydi. Boshqa tomondan, C o'qi bo'ylab o'stirilgan plyonkalar o'z-o'zidan va piezoelektrik polarizatsiya ta'siriga ega, natijada plyonkalar ichida kuchli ichki elektr maydoni (faol qatlam kvant quduqlari) paydo bo'ladi, bu GaN plyonkalarining yorug'lik samaradorligini sezilarli darajada kamaytiradi.
Zo'r keng qamrovli ishlashi, ayniqsa mukammal o'tkazuvchanligi tufayli safir monokristal infraqizil penetratsion effektni kuchaytirishi va harbiy fotoelektrik uskunalarda keng qo'llaniladigan ideal o'rta infraqizil oyna materialiga aylanishi mumkin. Bu erda safir yuzning normal yo'nalishidagi qutb tekisligi (C tekisligi) qutbsiz sirtdir. Umuman olganda, A-yo'naltirilgan safir kristalining sifati C-yo'naltirilgan kristallga qaraganda yaxshiroq, kamroq dislokatsiya, kamroq Mozaik tuzilishi va to'liq kristalli tuzilishga ega, shuning uchun u yorug'lik o'tkazuvchanligiga ega. Shu bilan birga, a tekisligidagi Al-O-Al-O atomik bog'lanish rejimi tufayli A-yo'naltirilgan safirning qattiqligi va aşınma qarshiligi C-yo'naltirilgan safirga qaraganda ancha yuqori. Shuning uchun, A-yo'nalishli chiplar asosan oyna materiallari sifatida ishlatiladi; Bundan tashqari, safir ham bir xil dielektrik doimiy va yuqori izolyatsiya xususiyatlariga ega, shuning uchun uni gibrid mikroelektronika texnologiyasiga qo'llash mumkin, lekin TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, o'sish kabi ajoyib o'tkazgichlarning o'sishi uchun ham qo'llanilishi mumkin. seriy oksidi (CeO2) safir kompozit substratida heterojen epitaksial supero'tkazuvchi plyonkalarning. Biroq, Al-O ning katta bog'lanish energiyasi tufayli uni qayta ishlash qiyinroq.
ning qo'llanilishiR / M samolyoti safir gofreti
R-tekisligi safirning qutbsiz yuzasi, shuning uchun sapfir qurilmasidagi R-tekisligi holatining o'zgarishi unga turli xil mexanik, issiqlik, elektr va optik xususiyatlarni beradi. Umuman olganda, R-sirtidagi safir substrat kremniyning heteroepitaksial cho'kishi uchun afzallik beriladi, asosan yarimo'tkazgich, mikroto'lqinli pech va mikroelektronika integral mikrosxemalari uchun, qo'rg'oshin ishlab chiqarishda, boshqa o'ta o'tkazuvchan komponentlar, yuqori qarshilik rezistorlari, galyum arsenidi R- uchun ham ishlatilishi mumkin. turi substrat o'sishi. Hozirgi vaqtda aqlli telefonlar va planshet kompyuter tizimlarining mashhurligi bilan R-face safir substrati smartfonlar va planshet kompyuterlar uchun ishlatiladigan mavjud SAW qurilmalarini almashtirib, ish faoliyatini yaxshilaydigan qurilmalar uchun substratni ta'minladi.
Agar huquqbuzarlik bo'lsa, kontaktni o'chiring
Xabar vaqti: 2024 yil 16 iyul