Sapphire ni kioo kimoja cha alumina, ni mali ya mfumo wa fuwele wa pande tatu, muundo wa hexagonal, muundo wake wa kioo unajumuisha atomi tatu za oksijeni na atomi mbili za alumini katika aina ya covalent ya dhamana, iliyopangwa kwa karibu sana, na mnyororo wenye nguvu wa kuunganisha na nishati ya kimiani. kioo mambo ya ndani karibu hakuna uchafu au kasoro, hivyo ina bora insulation umeme, uwazi, conductivity nzuri ya mafuta na sifa ya juu rigidity. Inatumika sana kama dirisha la macho na nyenzo za utendaji wa juu za substrate. Hata hivyo, muundo wa Masi ya yakuti ni ngumu na kuna anisotropy, na athari kwa mali sambamba ya kimwili pia ni tofauti sana kwa usindikaji na matumizi ya maelekezo tofauti ya kioo, hivyo matumizi pia ni tofauti. Kwa ujumla, substrates za yakuti zinapatikana katika maelekezo ya ndege C, R, A na M.
Maombi yaC-ndege kaki yakuti samawi
Gallium nitridi (GaN) kama semiconductor ya kizazi cha tatu ya bendi pana, ina pengo pana la bendi ya moja kwa moja, dhamana ya atomiki yenye nguvu, upitishaji wa juu wa mafuta, uthabiti mzuri wa kemikali (karibu haijatu na asidi yoyote) na uwezo mkubwa wa kuzuia miale, na ina matarajio mapana katika matumizi ya optoelectronics, joto la juu na vifaa vya nguvu na vifaa vya masafa ya juu vya microwave. Hata hivyo, kutokana na kiwango cha juu cha kuyeyuka cha GaN, ni vigumu kupata nyenzo za kioo zenye ukubwa mkubwa, kwa hiyo njia ya kawaida ni kutekeleza ukuaji wa heteroepitaxy kwenye substrates nyingine, ambayo ina mahitaji ya juu ya nyenzo za substrate.
Ikilinganishwa nasubstrate ya yakutipamoja na nyuso zingine za fuwele, kiwango kisichobadilika cha kimiani kati ya C-ndege (<0001> mwelekeo) kaki ya yakuti samawi na filamu zilizowekwa katika vikundi Ⅲ-Ⅴ na Ⅱ-Ⅵ (kama vile GaN) ni ndogo kiasi, na kimiani hailingani mara kwa mara. kiwango kati ya hizo mbili naFilamu za AlNambayo inaweza kutumika kama safu ya bafa ni ndogo zaidi, na inakidhi mahitaji ya upinzani wa halijoto ya juu katika mchakato wa ufuwele wa GaN. Kwa hiyo, ni nyenzo ya kawaida ya substrate kwa ukuaji wa GaN, ambayo inaweza kutumika kutengeneza led nyeupe/bluu/kijani, diode za laser, vigunduzi vya infrared na kadhalika.
Ni muhimu kutaja kwamba filamu ya GaN iliyopandwa kwenye substrate ya yakuti ya C-ndege inakua kando ya mhimili wake wa polar, yaani, mwelekeo wa mhimili wa C, ambayo sio tu mchakato wa ukuaji wa kukomaa na mchakato wa epitaxy, gharama ya chini, utulivu wa kimwili. na mali za kemikali, lakini pia utendaji bora wa usindikaji. Atomu za kaki ya yakuti sapphire inayoelekezwa kwa C zimeunganishwa katika mpangilio wa O-al-al-o-al-O, huku fuwele za yakuti ya safi zinazoelekezwa kwa M-oriented na A zimeunganishwa katika al-O-al-O. Kwa sababu Al-Al ina nishati ya chini ya kuunganisha na kuunganisha hafifu kuliko Al-O, ikilinganishwa na fuwele za yakuti zenye mwelekeo wa M na A, Uchakataji wa C-sapphire ni hasa kufungua ufunguo wa Al-Al, ambao ni rahisi kuchakata. , na inaweza kupata ubora wa juu wa uso, na kisha kupata ubora bora wa epitaxial wa gallium nitridi, ambayo inaweza kuboresha ubora wa mwangaza wa juu zaidi wa LED nyeupe/bluu. Kwa upande mwingine, filamu zinazokuzwa kando ya mhimili wa C zina madhara ya pekee na ya piezoelectric polarization, na kusababisha nguvu ya ndani ya uwanja wa umeme ndani ya filamu (amilifu safu ya quantum Wells), ambayo hupunguza sana ufanisi wa mwanga wa filamu za GaN.
A-ndege kaki yakuti samawimaombi
Kwa sababu ya utendakazi wake bora zaidi, hasa upitishaji bora zaidi, kioo kimoja cha yakuti kinaweza kuongeza athari ya kupenya ya infrared, na kuwa nyenzo bora ya dirisha la infrared, ambayo imekuwa ikitumika sana katika vifaa vya kijeshi vya kupiga picha. Ambapo Sapphire ni ndege ya polar (C ndege) katika mwelekeo wa kawaida wa uso, ni uso usio wa polar. Kwa ujumla, ubora wa fuwele ya yakuti yenye mwelekeo wa A ni bora zaidi kuliko ile ya fuwele inayoelekezwa na C, ikiwa na mtengano mdogo, muundo mdogo wa Musa na muundo kamili zaidi wa fuwele, kwa hivyo ina utendaji bora wa upitishaji mwanga. Wakati huo huo, kutokana na hali ya kuunganisha atomiki ya Al-O-Al-O kwenye ndege a, ugumu na upinzani wa kuvaa kwa yakuti inayoelekezwa kwa A ni kubwa zaidi kuliko ile ya yakuti inayoelekezwa kwa C. Kwa hivyo, chips za mwelekeo wa A hutumiwa zaidi kama vifaa vya dirisha; Aidha, yakuti pia ina sare dielectric mara kwa mara na high insulation mali, hivyo inaweza kutumika kwa teknolojia ya mseto microelectronics, lakini pia kwa ajili ya ukuaji wa makondakta superb, kama vile matumizi ya TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, ukuaji wa uchumi. ya filamu nyingi tofauti za upitishaji wa epitaxial kwenye oksidi ya seriamu (CeO2) sehemu ndogo ya yakuti samawi. Hata hivyo, pia kwa sababu ya nishati kubwa ya dhamana ya Al-O, ni vigumu zaidi kusindika.
Maombi yakaki ya yakuti samawi ya ndege ya R /M
R-ndege ni uso usio wa polar wa yakuti, hivyo mabadiliko katika nafasi ya R-ndege katika kifaa cha yakuti huipa sifa tofauti za mitambo, joto, umeme na macho. Kwa ujumla, substrate ya sapphire ya R-uso inapendekezwa kwa utuaji wa heteroepitaxial ya silicon, haswa kwa matumizi ya semiconductor, microwave na microelectronics jumuishi mzunguko wa mzunguko, katika uzalishaji wa risasi, vipengele vingine vya superconducting, resistors ya juu ya upinzani, gallium arsenide pia inaweza kutumika kwa R-. aina ya ukuaji wa substrate. Kwa sasa, kwa umaarufu wa simu mahiri na mifumo ya kompyuta ya kompyuta ya mkononi, sehemu ndogo ya R-face sapphire imechukua nafasi ya vifaa vilivyopo vya SAW vinavyotumika kwa simu mahiri na kompyuta za mkononi, na kutoa sehemu ndogo ya vifaa vinavyoweza kuboresha utendakazi.
Ikiwa kuna ukiukaji, futa anwani
Muda wa kutuma: Jul-16-2024