Safyras yra vienas aliuminio oksido kristalas, priklauso trišalei kristalų sistemai, šešiakampė struktūra, jo kristalų struktūra susideda iš trijų deguonies atomų ir dviejų aliuminio atomų kovalentinio ryšio tipo, išsidėsčiusių labai glaudžiai, su stipria rišančia grandine ir gardelės energija. krištolo viduje beveik nėra priemaišų ar defektų, todėl pasižymi puikia elektros izoliacija, skaidrumu, geru šilumos laidumu ir didelėmis standumo charakteristikomis. Plačiai naudojamas kaip optinis langas ir aukštos kokybės substrato medžiaga. Tačiau safyro molekulinė struktūra yra sudėtinga ir yra anizotropija, o poveikis atitinkamoms fizinėms savybėms taip pat labai skiriasi apdorojant ir naudojant skirtingas kristalų kryptis, todėl naudojimas taip pat skiriasi. Paprastai safyro substratai yra C, R, A ir M plokštumos kryptimis.
TaikymasC-plokštumos safyro plokštelė
Galio nitridas (GaN), kaip plačios juostos tarpo trečios kartos puslaidininkis, turi platų tiesioginį tarpą, stiprų atominį ryšį, aukštą šilumos laidumą, gerą cheminį stabilumą (beveik nerūdija jokia rūgštis) ir stiprią apsaugą nuo švitinimo bei turi plačias perspektyvas optoelektronikos, aukštos temperatūros ir galios prietaisų bei aukšto dažnio mikrobangų prietaisų taikymas. Tačiau dėl aukštos GaN lydymosi temperatūros sunku gauti didelio dydžio monokristalinių medžiagų, todėl įprastas būdas yra heteroepitaksinis augimas ant kitų substratų, kuriems keliami didesni reikalavimai substrato medžiagoms.
Palyginti susafyro substratassu kitais kristalų paviršiais, gardelės pastovus neatitikimas tarp C plokštumos (orientacija <0001>) safyro plokštelės ir plėvelių, nusodintų į grupes Ⅲ-Ⅴ ir Ⅱ-Ⅵ (pvz., GaN), yra palyginti mažas, o gardelės pastovus neatitikimas norma tarp dviejų irAlN filmaikuris gali būti naudojamas kaip buferinis sluoksnis, yra dar mažesnis ir atitinka atsparumo aukštai temperatūrai reikalavimus GaN kristalizacijos procese. Todėl tai yra įprasta GaN augimo substrato medžiaga, iš kurios galima gaminti baltus/mėlynus/žalius šviesos diodus, lazerinius diodus, infraraudonųjų spindulių detektorius ir pan.
Verta paminėti, kad GaN plėvelė, užauginta ant C plokštumos safyro substrato, auga išilgai jos poliarinės ašies, tai yra C ašies kryptimi, kuri yra ne tik brandus augimo ir epitaksijos procesas, palyginti maža kaina, stabilus fizinis. ir chemines savybes, bet ir geresnius apdorojimo rezultatus. C-orientuoto safyro plokštelės atomai yra sujungti O-al-al-o-al-O, o į M ir A orientuoti safyro kristalai yra sujungti al-O-al-O. Kadangi Al-Al turi mažesnę surišimo energiją ir silpnesnį ryšį nei Al-O, palyginti su M ir A orientuotais safyro kristalais, C-safyras apdorojamas daugiausia Al-Al rakto atidarymui, kurį lengviau apdoroti. , ir gali gauti aukštesnę paviršiaus kokybę, o tada gauti geresnę galio nitrido epitaksinę kokybę, o tai gali pagerinti ypač didelio ryškumo balto / mėlyno šviesos diodo kokybę. Kita vertus, plėvelės, auginamos išilgai C ašies, turi spontaninį ir pjezoelektrinį poliarizacijos efektą, dėl kurio plėvelėse susidaro stiprus vidinis elektrinis laukas (aktyvaus sluoksnio kvantiniai šuliniai), o tai labai sumažina GaN plėvelių šviesos efektyvumą.
A formos safyro plokštelėtaikymas
Dėl puikių visapusiškų savybių, ypač puikaus pralaidumo, safyro monokristalas gali sustiprinti infraraudonųjų spindulių prasiskverbimo efektą ir tapti idealia vidutinio infraraudonųjų spindulių langų medžiaga, kuri buvo plačiai naudojama karinėje fotoelektrinėje įrangoje. Kur A safyras yra poliarinė plokštuma (C plokštuma) normalia veido kryptimi, yra nepolinis paviršius. Paprastai A orientuoto safyro kristalo kokybė yra geresnė nei C orientuoto kristalo, pasižyminti mažesniu dislokavimu, mažesne mozaikine struktūra ir pilnesne kristalų struktūra, todėl jis turi geresnį šviesos pralaidumą. Tuo pačiu metu dėl Al-O-Al-O atominio sujungimo režimo plokštumoje a A orientuoto safyro kietumas ir atsparumas dilimui yra žymiai didesnis nei C orientuoto safyro. Todėl kaip langų medžiagos dažniausiai naudojamos A krypties lustai; Be to, A safyras taip pat pasižymi vienoda dielektrine konstanta ir aukštomis izoliacinėmis savybėmis, todėl gali būti pritaikytas hibridinei mikroelektronikos technologijai, taip pat puikiems laidininkams, pvz., naudojant TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, augimui. heterogeninių epitaksinių superlaidžių plėvelių ant cerio oksido (CeO2) safyro kompozicinio substrato. Tačiau taip pat dėl didelės Al-O jungties energijos jį sunkiau apdoroti.
TaikymasR / M plokščia safyro plokštelė
R plokštuma yra nepolinis safyro paviršius, todėl R plokštumos padėties pasikeitimas safyro įrenginyje suteikia jam skirtingas mechanines, šilumines, elektrines ir optines savybes. Apskritai R-paviršiaus safyro substratas yra pageidaujamas heteroepitaksiniam silicio nusodinimui, daugiausia puslaidininkių, mikrobangų ir mikroelektronikos integrinių grandynų taikymams, gaminant šviną, kitus superlaidžius komponentus, didelio atsparumo rezistorius, galio arsenidas taip pat gali būti naudojamas R- tipo substrato augimas. Šiuo metu, populiarėjant išmaniesiems telefonams ir planšetinių kompiuterių sistemoms, R-face safyro substratas pakeitė esamus sudėtinius SAW įrenginius, naudojamus išmaniesiems telefonams ir planšetiniams kompiuteriams, suteikdamas substratą įrenginiams, kurie gali pagerinti našumą.
Jei yra pažeidimas, susisiekite su ištrinti
Paskelbimo laikas: 2024-07-16