Safir, alüminanın tek kristalidir, üçlü kristal sistemine, altıgen yapıya aittir, kristal yapısı üç oksijen atomu ve iki alüminyum atomundan oluşur, kovalent bağ tipinde, çok yakın bir şekilde düzenlenmiştir, güçlü bağ zinciri ve kafes enerjisi ile, kristal iç kısmında neredeyse hiç safsızlık veya kusur yoktur, bu nedenle mükemmel elektrik yalıtımı, şeffaflık, iyi termal iletkenlik ve yüksek sertlik özelliklerine sahiptir. Optik pencere ve yüksek performanslı alt tabaka malzemeleri olarak yaygın olarak kullanılır. Bununla birlikte, safirin moleküler yapısı karmaşıktır ve anizotropi vardır ve ilgili fiziksel özellikler üzerindeki etki de farklı kristal yönlerinin işlenmesi ve kullanımı için çok farklıdır, bu nedenle kullanımı da farklıdır. Genel olarak, safir alt tabakalar C, R, A ve M düzlem yönlerinde mevcuttur.
UygulamasıC-düzlem safir gofret
Geniş bant aralığına sahip üçüncü nesil yarı iletken olan Galyum nitrür (GaN), geniş doğrudan bant aralığına, güçlü atomik bağa, yüksek termal iletkenliğe, iyi kimyasal kararlılığa (neredeyse hiçbir asit tarafından aşındırılmaz) ve güçlü anti-ışınlama yeteneğine sahiptir ve optoelektronik, yüksek sıcaklık ve güç cihazları ve yüksek frekanslı mikrodalga cihazlarının uygulanmasında geniş beklentilere sahiptir. Ancak, GaN'nin yüksek erime noktası nedeniyle, büyük boyutlu tek kristal malzemeler elde etmek zordur, bu nedenle yaygın yol, alt tabaka malzemeleri için daha yüksek gereksinimlere sahip olan diğer alt tabakalar üzerinde heteroepitaksi büyümesi gerçekleştirmektir.
Karşılaştırıldığındasafir alt tabakaDiğer kristal yüzlerle, C-düzlem (<0001> yönelim) safir gofret ile Ⅲ-Ⅴ ve Ⅱ-Ⅵ (GaN gibi) gruplarına biriktirilen filmler arasındaki kafes sabiti uyumsuzluk oranı nispeten küçüktür ve ikisi ile arasındaki kafes sabiti uyumsuzluk oranıAlN filmleritampon tabaka olarak kullanılabilen daha da küçüktür ve GaN kristalleşme sürecinde yüksek sıcaklık direnci gereksinimlerini karşılar. Bu nedenle, beyaz/mavi/yeşil led'ler, lazer diyotlar, kızılötesi dedektörler vb. yapmak için kullanılabilen GaN büyümesi için yaygın bir alt tabaka malzemesidir.
C-düzlem safir alt tabaka üzerinde büyütülen GaN filminin kutup ekseni boyunca, yani C ekseni yönünde büyüdüğünü, bunun sadece olgun büyüme süreci ve epitaksi süreci, nispeten düşük maliyet, kararlı fiziksel ve kimyasal özellikler değil, aynı zamanda daha iyi işleme performansı olduğunu belirtmekte fayda var. C-yönlendirilmiş safir gofretin atomları O-al-al-o-al-O düzenlemesinde bağlanırken, M-yönlendirilmiş ve A-yönlendirilmiş safir kristaller al-O-al-O şeklinde bağlanır. Al-Al, M-yönlendirilmiş ve A-yönlendirilmiş safir kristallere kıyasla Al-O'dan daha düşük bağlanma enerjisine ve daha zayıf bağlanmaya sahip olduğundan, C-safirin işlenmesi esas olarak işlenmesi daha kolay olan ve daha yüksek yüzey kalitesi elde edebilen ve ardından ultra yüksek parlaklıkta beyaz/mavi LED'in kalitesini artırabilen daha iyi galyum nitrür epitaksiyel kalitesi elde edebilen Al-Al anahtarını açmaktır. Öte yandan, C ekseni boyunca büyütülen filmler kendiliğinden ve piezoelektrik polarizasyon etkilerine sahip olup, filmlerin içinde güçlü bir iç elektrik alanı (aktif tabaka kuantum kuyuları) oluşmasına neden olur ve bu da GaN filmlerinin ışık verimliliğini büyük ölçüde azaltır.
A-uçak safir gofretbaşvuru
Mükemmel kapsamlı performansı, özellikle mükemmel geçirgenliği nedeniyle safir tek kristal kızılötesi penetrasyon etkisini artırabilir ve askeri fotoelektrik ekipmanlarda yaygın olarak kullanılan ideal bir orta kızılötesi pencere malzemesi haline gelebilir. A safir, yüzün normal yönünde polar bir düzlem (C düzlemi) olduğunda, polar olmayan bir yüzeydir. Genel olarak, A yönelimli safir kristalin kalitesi, daha az çıkıklık, daha az Mozaik yapı ve daha eksiksiz kristal yapısı ile C yönelimli kristalden daha iyidir, bu nedenle daha iyi ışık geçirgenlik performansına sahiptir. Aynı zamanda, a düzlemindeki Al-O-Al-O atomik bağlama modu nedeniyle, A yönelimli safirin sertliği ve aşınma direnci C yönelimli safirden önemli ölçüde daha yüksektir. Bu nedenle, A yönlü çipler çoğunlukla pencere malzemeleri olarak kullanılır; Ek olarak, A safir aynı zamanda düzgün dielektrik sabitine ve yüksek yalıtım özelliklerine sahiptir, bu nedenle hibrit mikroelektronik teknolojisine uygulanabilir, ancak aynı zamanda TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212 kullanımı, seryum oksit (CeO2) safir kompozit alt tabaka üzerinde heterojen epitaksiyel süperiletken filmlerin büyümesi gibi süper iletkenlerin büyümesi için de kullanılabilir. Ancak, Al-O'nun büyük bağ enerjisi nedeniyle işlenmesi daha zordur.
UygulamasıR / M düzlem safir gofret
R-düzlemi safirin polar olmayan yüzeyidir, bu nedenle safir bir cihazdaki R-düzlemi pozisyonundaki değişiklik ona farklı mekanik, termal, elektriksel ve optik özellikler kazandırır. Genel olarak, R-yüzey safir alt tabaka, esas olarak yarı iletken, mikrodalga ve mikroelektronik entegre devre uygulamaları için, kurşun, diğer süperiletken bileşenlerin, yüksek dirençli dirençlerin üretiminde, silikonun heteroepitaksiyel birikimi için tercih edilir, galyum arsenit de R tipi alt tabaka büyümesi için kullanılabilir. Günümüzde, akıllı telefonların ve tablet bilgisayar sistemlerinin popülerliğiyle, R-yüzey safir alt tabaka, akıllı telefonlar ve tablet bilgisayarlar için kullanılan mevcut bileşik SAW cihazlarının yerini almış ve performansı artırabilen cihazlar için bir alt tabaka sağlamıştır.
İhlal varsa, iletişim silinir
Gönderi zamanı: 16-Tem-2024