Safir aluminaning yagona kristalli bo'lib, uch tomonlama kristall tizimga 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 energiyasiga ega, uning kristalli ichki qismi deyarli hech qanday nopokliklarga ega emas, shuning uchun u mukammal translektlarga ega, yaxshi o'tkazuvchanlik, yaxshi o'tkazuvchanlik. issiqlik o'tkazuvchanligi va yuqori qattiqlik xususiyatlari. 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 tipidagi sapfir 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 qobiliyatiga ega va optoelektronika, yuqori harorat va quvvat asboblari va yuqori chastotali mikroto'lqinli pechlarni qo'llashda keng istiqbolga ega. 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 guruhlarda yotqizilgan plyonkalar (masalan, GaN) o'rtasidagi panjara doimiy mos kelmasligi nisbatan kichik va ikkalasi bilan panjara o'rtasidagi doimiy mos kelmaslik darajasi.AlN 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-tekis safir substratida o'stirilgan GaN plyonkasi uning qutb o'qi bo'ylab, ya'ni C o'qining yo'nalishi bo'ylab o'sib boradi, bu nafaqat etuk o'sish jarayoni va epitaksiya jarayoni, nisbatan arzon narx, barqaror fizik va kimyoviy xususiyatlar, balki 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 va yuqori sirt sifatiga ega bo'lishi mumkin, keyin esa galyum nitridining epitaksial sifatini yaxshilashi mumkin. 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 bir xil dielektrik o'tkazuvchanlik va yuqori izolyatsiyalash xususiyatlariga ega, shuning uchun uni gibrid mikroelektronika texnologiyasida qo'llash mumkin, shuningdek, TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212 dan foydalanish, heterojen epitaksial supero'tkazuvchi oksid (saphiiumO2) plyonkasida o'sishi kabi ajoyib o'tkazgichlarning o'sishi uchun ham qo'llanilishi mumkin. kompozit substrat. 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, asosan, yarimo'tkazgich, mikroto'lqinli va mikroelektronika integral mikrosxemalari ilovalari uchun afzallik beriladi, qo'rg'oshin ishlab chiqarishda, boshqa o'ta o'tkazuvchan komponentlar, yuqori qarshilik rezistorlari, galyum arsenidi ham R tipidagi substrat o'sishi uchun ishlatilishi mumkin. 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