Yakuti ni fuwele moja ya alumina, ni ya mfumo wa fuwele wa pande tatu, muundo wa hexagonal, muundo wake wa fuwele unaundwa na atomi tatu za oksijeni na atomi mbili za alumini katika aina ya dhamana ya kovalenti, zilizopangwa kwa karibu sana, zenye mnyororo wenye nguvu wa kuunganisha na nishati ya kimiani, huku ndani yake ya fuwele karibu bila uchafu au kasoro, kwa hivyo ina insulation bora ya umeme, uwazi, upitishaji mzuri wa joto na sifa za juu za ugumu. Inatumika sana kama dirisha la macho na nyenzo za substrate zenye utendaji wa juu. Hata hivyo, muundo wa molekuli wa yakuti ni mgumu na kuna anisotropi, na athari kwenye sifa za kimwili zinazolingana pia ni tofauti sana kwa usindikaji na matumizi ya mwelekeo tofauti wa fuwele, kwa hivyo matumizi pia ni tofauti. Kwa ujumla, substrates za yakuti zinapatikana katika mwelekeo wa ndege wa C, R, A na M.
Matumizi yaKaki ya yakuti ya C-plane
Gallium nitridi (GaN) kama semiconductor ya kizazi cha tatu yenye pengo kubwa la bendi, ina pengo kubwa la bendi moja kwa moja, dhamana kali ya atomiki, upitishaji wa joto la juu, utulivu mzuri wa kemikali (karibu haujatukwa na asidi yoyote) na uwezo mkubwa wa kuzuia mionzi, na ina matarajio mapana katika utumiaji wa vifaa vya optoelectronics, vifaa vya joto la juu na nguvu na vifaa vya microwave vya masafa ya juu. Hata hivyo, kutokana na kiwango cha juu cha kuyeyuka kwa GaN, ni vigumu kupata vifaa vikubwa vya fuwele moja, kwa hivyo njia ya kawaida ni kutekeleza ukuaji wa heteroepitaxy kwenye substrates zingine, ambazo zina mahitaji ya juu ya vifaa vya substrate.
Ikilinganishwa nasubstrate ya yakutiKwa nyuso zingine za fuwele, kiwango cha kutolingana cha kimiani kati ya C-plane (<0001> mwelekeo) yakuti ya samawi na filamu zilizowekwa katika vikundi Ⅲ-Ⅴ na Ⅱ-Ⅵ (kama vile GaN) ni kidogo, na kiwango cha kutolingana cha kimiani 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 hivyo, ni nyenzo ya kawaida ya substrate kwa ukuaji wa GaN, ambayo inaweza kutumika kutengeneza taa nyeupe/bluu/kijani, diode za leza, vigunduzi vya infrared na kadhalika.
Inafaa kutaja kwamba filamu ya GaN inayopandwa kwenye sehemu ya msingi ya yakuti ya C-plane hukua kando ya mhimili wake wa polar, yaani, mwelekeo wa mhimili wa C, ambao sio tu mchakato wa ukuaji wa kukomaa na mchakato wa epitaxy, gharama ya chini, sifa thabiti za kimwili na kemikali, lakini pia utendaji bora wa usindikaji. Atomi za wafer ya yakuti ya C-oriented zimeunganishwa katika mpangilio wa O-al-al-o-al-O, huku fuwele za yakuti za M-oriented na A-oriented zimeunganishwa katika al-O-al-O. Kwa sababu Al-Al ina nishati ya chini ya kuunganisha na kifungo dhaifu kuliko Al-O, ikilinganishwa na fuwele za yakuti za M-oriented na A-oriented, usindikaji wa C-yakuti ni hasa kufungua ufunguo wa Al-Al, ambao ni rahisi kusindika, na unaweza kupata ubora wa juu wa uso, na kisha kupata ubora bora wa epitaxial ya gallium nitride, ambayo inaweza kuboresha ubora wa LED nyeupe/bluu yenye mwangaza wa juu sana. Kwa upande mwingine, filamu zinazokuzwa kando ya mhimili wa C zina athari za polarizing za hiari na za piezoelectric, na kusababisha uga mkubwa wa umeme wa ndani ndani ya filamu (safu tendaji ya quantum Wells), ambayo hupunguza sana ufanisi wa mwangaza wa filamu za GaN.
Kipande cha yakuti ya A-planeprogramu
Kwa sababu ya utendaji wake bora wa kina, hasa upitishaji bora, fuwele moja ya samawi inaweza kuongeza athari ya kupenya kwa infrared, na kuwa nyenzo bora ya dirisha la infrared ya katikati, ambayo imetumika sana katika vifaa vya kijeshi vya fotoelectric. Ambapo samawi ni ndege ya polar (ndege ya C) katika mwelekeo wa kawaida wa uso, ni uso usio na polar. Kwa ujumla, ubora wa fuwele ya samawi yenye mwelekeo wa A ni bora kuliko ule wa fuwele yenye mwelekeo wa C, ikiwa na mtengano mdogo, muundo mdogo wa Musa na muundo kamili zaidi wa fuwele, kwa hivyo ina utendaji bora wa upitishaji wa mwanga. Wakati huo huo, kutokana na hali ya kuunganisha atomiki ya Al-O-Al-O kwenye ndege a, ugumu na upinzani wa uchakavu wa samawi yenye mwelekeo wa A ni wa juu sana kuliko ule wa samawi yenye mwelekeo wa C. Kwa hivyo, chipsi zenye mwelekeo wa A hutumiwa zaidi kama vifaa vya dirisha; Kwa kuongezea, yakuti pia ina sifa sawa za dielectric constant na insulation ya juu, kwa hivyo inaweza kutumika kwa teknolojia ya microelectronics mseto, lakini pia kwa ukuaji wa kondakta bora, kama vile matumizi ya TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, ukuaji wa filamu tofauti za epitaxial superconducting kwenye substrate ya mchanganyiko wa yakuti oksidi ya seriamu (CeO2). Hata hivyo, pia kwa sababu ya nishati kubwa ya dhamana ya Al-O2, ni vigumu zaidi kusindika.
Matumizi yaKipande cha yakuti ya R/M
Ndege ya R ni uso usio na ncha ya yakuti, kwa hivyo mabadiliko katika nafasi ya ndege ya R katika kifaa cha yakuti huipa sifa tofauti za kiufundi, joto, umeme, na macho. Kwa ujumla, substrate ya yakuti ya uso wa R inapendelewa kwa ajili ya utuaji wa heteroepitaxial wa silicon, hasa kwa matumizi ya semiconductor, microwave na microelectronics jumuishi, katika uzalishaji wa risasi, vipengele vingine vya superconducting, resistors zenye upinzani mkubwa, gallium arsenide pia inaweza kutumika kwa ukuaji wa substrate ya aina ya R. Kwa sasa, kwa umaarufu wa simu mahiri na mifumo ya kompyuta kibao, substrate ya yakuti ya uso wa R imechukua nafasi ya vifaa vya SAW vilivyopo vinavyotumika kwa simu mahiri na kompyuta kibao, na kutoa substrate kwa vifaa vinavyoweza kuboresha utendaji.
Ikiwa kuna ukiukwaji, wasiliana na kufuta
Muda wa chapisho: Julai-16-2024