Сафир як кристалл аз гилхок буда, ба системаи кристаллии сетарафа, сохтори шашкунҷа тааллуқ дорад, сохтори кристаллии он аз се атоми оксиген ва ду атоми алюминий дар намуди пайванди ковалентӣ иборат аст, ки хеле зич ҷойгир шудаанд, бо занҷири пайвастагии қавӣ ва энергияи lattice, дар ҳоле ки дохили булӯри он қариб ҳеҷ гуна наҷосат ё нуқсонҳои хуб надорад, e. хосиятҳои гармигузаронӣ ва сахтгирии баланд. Ба таври васеъ ҳамчун равзанаи оптикӣ ва маводи субстрати баландсифат истифода мешавад. Бо вуҷуди ин, сохтори молекулавии сапфир мураккаб аст ва анизотропия вуҷуд дорад ва таъсир ба хосиятҳои физикии мувофиқ низ барои коркард ва истифодаи самтҳои гуногуни кристалл хеле гуногун аст, бинобар ин истифода низ гуногун аст. Умуман, субстратҳои сапфир дар самтҳои C, R, A ва M дастрасанд.
АризаиВафли сапфири C-ҳавопаймо
Нитриди Галлий (GaN) ҳамчун нимноқилҳои насли сеюми фарох, фосилаи васеъи банд, пайванди қавӣ, гузарониши гармии баланд, устувории хуби химиявӣ (қариб бо ягон кислота занг назанад) ва қобилияти қавии зидди шуоъӣ дорад ва дорои дурнамои васеъ дар татбиқи оптоэлектроника, дастгоҳҳои ҳарорати баланд ва қувваи барқ ва микроволновкаҳои баланд аст. Бо вуҷуди ин, аз сабаби обшавии баланди GaN, ба даст овардани маводи яккристаллии калонҳаҷм душвор аст, аз ин рӯ роҳи маъмул ин аст, ки афзоиши гетероепитаксия дар дигар субстратҳо, ки ба маводи субстрат талаботи баландтар дорад.
Дар муқоиса босубстрати сапфирбо дигар чеҳраҳои кристалл, меъёри номувофиқатии доимии торӣ байни вафли сапфири C-ҳавопаймо (<0001> самти) ва филмҳои дар гурӯҳҳои Ⅲ-Ⅴ ва Ⅱ-Ⅵ ҷойгиршуда (ба монанди GaN) нисбатан хурд аст ва меъёри номутобиқатии доимии торӣ байни ин ду вафилмҳои AlNки ба сифати қабати буферӣ истифода кардан мумкин аст, боз ҳам хурдтар аст ва он ба талаботи муқовимат ба ҳарорати баланд дар ҷараёни кристаллизатсияи GaN мувофиқат мекунад. Аз ин рӯ, он як маводи маъмулии субстрат барои афзоиши GaN мебошад, ки метавонад барои сохтани лампаҳои сафед / кабуд / сабз, диодҳои лазерӣ, детекторҳои инфрасурх ва ғайра истифода шавад.
Бояд гуфт, ки плёнкаи GaN, ки дар субстрати сапфири C-ҳавопаймо парвариш карда мешавад, дар баробари меҳвари қутби он, яъне самти меҳвари C мерӯяд, ки ин на танҳо раванди нашъунамои баркамол ва раванди эпитаксия, арзиши нисбатан паст, хосиятҳои физикӣ ва химиявии устувор, балки иҷрои беҳтари коркард мебошад. Атомҳои вафли сапфири ба C нигаронидашуда дар сохтори О-ал-ал-о-ал-О пайваст карда шудаанд, дар ҳоле ки кристаллҳои сапфири ба М нигаронидашуда ва ба А нигаронидашуда дар ал-О-ал-О пайваст мешаванд. Азбаски Al-Al нисбат ба Al-O дорои энергияи камтари пайвастшавӣ ва пайванди заифтар аст, дар муқоиса бо кристалҳои сапфири ба M нигаронидашуда ва A нигаронидашуда, коркарди C-сафир асосан барои кушодани калиди Ал-Ал мебошад, ки коркардаш осонтар аст ва метавонад сифати баландтари сатҳи рӯизаминиро ба даст орад ва сипас ба даст овардани сифати баландтари эпитаксиалии нитриди галлий, ки метавонад сифати баландтарини эпитаксиалии LED-ро беҳтар кунад. Аз тарафи дигар, плёнкаҳое, ки дар баробари меҳвари C парвариш карда мешаванд, таъсири поляризатсияи стихиявӣ ва пьезоэлектрикӣ доранд, ки дар натиҷа дар дохили плёнкаҳо майдони пурқуввати электрикии дохилӣ ба вуҷуд меоянд (қабати фаъоли квантӣ Wells), ки самаранокии равшании филмҳои GaN-ро хеле коҳиш медиҳад.
Вафли сапфири ҳавопаймои Аариза
Аз сабаби иҷрои аълои ҳамаҷонибаи худ, махсусан гузариши аъло, як кристалл сапфир метавонад таъсири воридшавии инфрасурхро афзоиш диҳад ва ба як маводи беҳтарини равзанаи миёнаи инфрасурх табдил ёбад, ки дар таҷҳизоти фотоэлектрикии ҳарбӣ васеъ истифода мешавад. Дар куҷо сапфир як ҳавопаймои қутбӣ (ҳавопаймои C) дар самти муқаррарии рӯй аст, сатҳи ғайриқутбӣ аст. Умуман, сифати булӯри сапфири ба A нигаронидашуда нисбат ба кристали ба C нигаронидашуда беҳтар аст, ки ҷойгиршавии камтар, сохтори мозаикӣ камтар ва сохтори кристалии мукаммалтар аст, аз ин рӯ он дорои иҷрои беҳтари интиқоли нур мебошад. Дар айни замон, аз сабаби режими пайвасти атомии Al-O-Al-O дар ҳавопаймои а, сахтӣ ва муқовимати фарсудашавии сапфири ба A нигаронидашуда нисбат ба сапфири ба C нигаронидашуда ба таври назаррас баландтар аст. Аз ин рӯ, микросхемаҳои A-самти бештар ҳамчун маводи тиреза истифода мешаванд; Илова бар ин, сапфир инчунин дорои доимии яксони диэлектрикӣ ва хосиятҳои изолятсияи баланд дорад, аз ин рӯ онро метавон ба технологияи гибридии микроэлектроника, балки инчунин барои афзоиши ноқилҳои олӣ, ба монанди истифодаи TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, афзоиши гетерогении эпитаксиалии эпитаксиалӣ дар плёнкаи суперноқили C (O2) истифода бурд. субстрат омехта. Аммо, инчунин аз сабаби энергияи бузурги пайванди Al-O, коркарди он душвортар аст.
Ариза азR /M ҳавопаймо вафли сапфир
Ҳавопаймои R сатҳи ғайриқутбии сапфир аст, бинобар ин тағирёбии мавқеи R-ҳавопаймо дар дастгоҳи сапфир ба он хосиятҳои гуногуни механикӣ, гармӣ, электрикӣ ва оптикиро медиҳад. Умуман, субстрати сапфири сатҳи R-бартарӣ барои ҷойгиркунии гетероэпитаксиалии кремний, асосан барои барномаҳои нимноқилӣ, микроволновка ва микроэлектроника, дар истеҳсоли сурб, дигар ҷузъҳои суперноқилӣ, муқовимати баланд, арсениди галлий барои афзоиши субстрати навъи R истифода мешавад. Дар айни замон, бо маъруфияти телефонҳои интеллектуалӣ ва системаҳои компютерии планшетӣ, субстрати сапфири R-face дастгоҳҳои мавҷудаи SAW-ро, ки барои телефонҳои интеллектуалӣ ва компютерҳои планшетӣ истифода мешаванд, иваз карда, барои дастгоҳҳое, ки қобилияти беҳтар кардани корҳоро фароҳам меоранд.
Агар вайронкунӣ мавҷуд бошад, тамосро нест кунед
Вақти фиристодан: июл-16-2024