Safír er einkristall úr áloxíði, tilheyrir þríþætta kristalkerfinu, sexhyrnt. Kristalbyggingin er samsett úr þremur súrefnisatómum og tveimur álatómum í samgildum tengjum, mjög þétt raðað, með sterkri keðju- og grindarorku, en innra kristallinn inniheldur nánast engin óhreinindi eða galla, þannig að hann hefur framúrskarandi rafeinangrun, gegnsæi, góða varmaleiðni og mikla stífni. Víða notað sem ljósop og hágæða undirlagsefni. Hins vegar er sameindabygging safírs flókin og hefur ósamhverfu, og áhrif á samsvarandi eðliseiginleika eru einnig mjög mismunandi eftir vinnslu og notkun í mismunandi kristaláttum, þannig að notkunin er einnig mismunandi. Almennt eru safírundirlag fáanleg í C-, R-, A- og M-planáttum.
Umsókn umC-plan safírskífa
Gallíumnítríð (GaN) er þriðju kynslóðar hálfleiðari með breitt bandgap, hefur breitt beint bandgap, sterkt atómtengi, mikla varmaleiðni, góðan efnafræðilegan stöðugleika (næstum ekki tært af neinum sýrum) og sterka geislunarþol og hefur víðtæka möguleika í notkun ljósleiðara, háhita- og aflgjafatækja og hátíðni örbylgjutækja. Hins vegar, vegna hás bræðslumarks GaN, er erfitt að fá stór einkristallaefni, þannig að algengasta leiðin er að framkvæma heterópítaxíuvöxt á öðrum undirlögum, sem hefur meiri kröfur um undirlagsefni.
Í samanburði viðsafír undirlagMeð öðrum kristalfletum er grindarfasta misræmishraði milli safírskífunnar í C-plani (<0001> stefnumörkun) og filmanna sem eru settar í hópana Ⅲ-Ⅴ og Ⅱ-Ⅵ (eins og GaN) tiltölulega lítill, og grindarfasta misræmishraði milli þeirra tveggja ogAlN kvikmyndirsem hægt er að nota sem stuðpúðalag er enn minna og uppfyllir kröfur um háan hitaþol í kristöllunarferli GaN. Þess vegna er það algengt undirlagsefni fyrir GaN vöxt, sem hægt er að nota til að búa til hvít/blá/græn LED ljós, leysigeisladíóður, innrauða skynjara og svo framvegis.
Það er vert að nefna að GaN filman sem ræktuð er á C-plan safír undirlagi vex meðfram pólás sínum, þ.e. stefnu C-ássins, sem er ekki aðeins þroskað vaxtarferli og epitaxísk ferli, tiltölulega ódýr, stöðug eðlis- og efnafræðilegir eiginleikar, heldur einnig betri vinnslugetu. Atóm C-stilltra safírflísanna eru tengd í O-al-al-o-al-O fyrirkomulagi, en M-stilltir og A-stilltir safírkristallar eru tengdir í al-O-al-O. Vegna þess að Al-Al hefur lægri bindingarorku og veikari bindingu en Al-O, samanborið við M-stillta og A-stillta safírkristalla, er vinnsla C-safírs aðallega til að opna Al-Al lykilinn, sem er auðveldari í vinnslu og getur fengið hærri yfirborðsgæði og síðan fengið betri gallíumnítríð epitaxísk gæði, sem getur bætt gæði hvítra/bláa LED-ljósa með mikilli birtu. Hins vegar hafa filmur sem ræktaðar eru meðfram C-ásnum sjálfkrafa og piezoelectric pólunaráhrif, sem leiðir til sterks innra rafsviðs inni í filmunum (virk lag skammtafræðilegra brunna), sem dregur verulega úr ljósnýtni GaN-filma.
A-plan safírskífaumsókn
Vegna framúrskarandi alhliða eiginleika, sérstaklega framúrskarandi gegndræpis, getur safírkristall aukið innrauða gegndræpi og orðið kjörinn gluggaefni fyrir mið-innrauða geislun, sem hefur verið mikið notað í hernaðarljósbúnaði. Þar sem safír A er pólplan (C-plan) í eðlilegri átt yfirborðsins, er það ópólflötur. Almennt eru gæði A-stefnubundins safírkristalls betri en C-stefnubundins kristalls, með minni tilfærslu, minni mósaíkbyggingu og heildstæðari kristalbyggingu, þannig að hann hefur betri ljósgegndræpi. Á sama tíma, vegna Al-O-Al-O atómtengishamsins á plani a, er hörku og slitþol A-stefnubundins safírs marktækt hærri en C-stefnubundins safírs. Þess vegna eru A-stefnuflísar aðallega notaðar sem gluggaefni; Að auki hefur safír A einnig einsleita rafsvörunarstuðul og mikla einangrunareiginleika, þannig að það er hægt að nota það í blönduðum ör-rafeindatækni, en einnig til vaxtar framúrskarandi leiðara, svo sem notkun TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, vöxt ólíkra epitaxial ofurleiðandi kvikmynda á seríumoxíð (CeO2) safír samsettum undirlagi. Hins vegar, einnig vegna mikillar bindingarorku Al-O, er það erfiðara að vinna úr því.
Umsókn umR /M plan safírskífa
R-planið er óskautað yfirborð safírs, þannig að breyting á staðsetningu R-plansins í safírtæki gefur því mismunandi vélræna, varma-, rafmagns- og sjónræna eiginleika. Almennt er R-yfirborðs safírundirlag ákjósanlegt fyrir heteróepitaxial útfellingu kísils, aðallega fyrir hálfleiðara, örbylgjuofna og örrafeindatækni, við framleiðslu á blýi, öðrum ofurleiðandi íhlutum, háviðnámum, gallíumarseníði er einnig hægt að nota fyrir vöxt R-gerð undirlags. Eins og er, með vinsældum snjallsíma og spjaldtölva, hefur R-framhliðs safírundirlag komið í stað núverandi samsettra SAW-tækja sem notuð eru í snjallsíma og spjaldtölvur, og veitir undirlag fyrir tæki sem getur bætt afköst.
Ef um brot er að ræða, hafið samband við eyðingu
Birtingartími: 16. júlí 2024