Safiri është një kristal i vetëm i aluminit, i përket sistemit kristal trepalësh, strukturë gjashtëkëndore, struktura e tij kristalore përbëhet nga tre atome oksigjeni dhe dy atome alumini në llojin e lidhjes kovalente, të renditura shumë afër, me zinxhir të fortë lidhjeje dhe energji rrjetë, ndërsa Brendësia e kristalit pothuajse nuk ka papastërti ose defekte, kështu që ka izolim të shkëlqyer elektrik, transparencë, përçueshmëri të mirë termike dhe karakteristika të larta të ngurtësisë. Përdoret gjerësisht si dritare optike dhe materiale substrate me performancë të lartë. Sidoqoftë, struktura molekulare e safirit është komplekse dhe ka anizotropi, dhe ndikimi në vetitë fizike përkatëse është gjithashtu shumë i ndryshëm për përpunimin dhe përdorimin e drejtimeve të ndryshme kristalore, kështu që përdorimi është gjithashtu i ndryshëm. Në përgjithësi, nënshtresat e safirit janë të disponueshme në drejtimet e planit C, R, A dhe M.
Aplikimi iMeshë safiri me aeroplan C
Nitridi i galiumit (GaN) si gjysmëpërçues i gjeneratës së tretë me brez të gjerë, ka hendek të gjerë brezi të drejtpërdrejtë, lidhje të fortë atomike, përçueshmëri të lartë termike, stabilitet të mirë kimik (pothuajse jo i gërryer nga asnjë acid) dhe aftësi të fortë kundër rrezatimit, dhe ka perspektiva të gjera në aplikimi i optoelektronikës, pajisjeve të temperaturës dhe fuqisë së lartë dhe pajisjeve me mikrovalë me frekuencë të lartë. Megjithatë, për shkak të pikës së lartë të shkrirjes së GaN, është e vështirë të përftohen materiale me një kristal të përmasave të mëdha, kështu që mënyra e zakonshme është të kryhet rritja heteroepitaksike në nënshtresa të tjera, e cila ka kërkesa më të larta për materialet e nënshtresës.
Krahasuar mesubstrate safirime fytyrat e tjera kristalore, shkalla e mospërputhjes konstante të rrjetës ndërmjet vaferës së safirit të planit C (<0001> orientimi) dhe filmave të depozituar në grupet Ⅲ-Ⅴ dhe Ⅱ-Ⅵ (si GaN) është relativisht i vogël dhe mospërputhja konstante e rrjetës norma midis dy dheFilmat AlNqë mund të përdoret si shtresa tampon është edhe më e vogël dhe plotëson kërkesat e rezistencës ndaj temperaturës së lartë në procesin e kristalizimit të GaN. Prandaj, është një material substrati i zakonshëm për rritjen e GaN, i cili mund të përdoret për të bërë LED të bardhë/blu/jeshile, dioda lazer, detektorë infra të kuqe etj.
Vlen të përmendet se filmi GaN i rritur në nënshtresën e safirit të planit C rritet përgjatë boshtit të tij polar, domethënë drejtimit të boshtit C, i cili nuk është vetëm procesi i rritjes së pjekur dhe procesi i epitaksisë, kosto relativisht e ulët, fizike e qëndrueshme. dhe vetitë kimike, por edhe performancë më të mirë të përpunimit. Atomet e meshës së safirit të orientuar nga C janë të lidhur në një rregullim O-al-al-o-al-O, ndërsa kristalet e safirit të orientuar nga M dhe të orientuar nga A janë të lidhur në al-O-al-O. Për shkak se Al-Al ka energji më të ulët lidhjeje dhe lidhje më të dobët se Al-O, krahasuar me kristalet e safirit me orientim M dhe A, përpunimi i safirit C është kryesisht për të hapur çelësin Al-Al, i cili është më i lehtë për t'u përpunuar. , dhe mund të marrë cilësi më të lartë të sipërfaqes, dhe më pas të marrë cilësi më të mirë epitaksiale të nitridit të galiumit, e cila mund të përmirësojë cilësinë e ndriçimit ultra të lartë LED të bardhë/blu. Nga ana tjetër, filmat e rritur përgjatë boshtit C kanë efekte polarizimi spontane dhe piezoelektrike, duke rezultuar në një fushë të fortë elektrike të brendshme brenda filmave (shtresa aktive kuantike Wells), e cila redukton në masë të madhe efikasitetin ndriçues të filmave GaN.
Meshë me safir A-avioniaplikimi
Për shkak të performancës së tij të shkëlqyeshme gjithëpërfshirëse, veçanërisht transmetimit të shkëlqyeshëm, një kristal i safirit mund të përmirësojë efektin e depërtimit në infra të kuqe dhe të bëhet një material ideal i dritares me infra të kuqe të mesme, i cili është përdorur gjerësisht në pajisjet fotoelektrike ushtarake. Aty ku një safir është një plan polar (rrafsh C) në drejtimin normal të fytyrës, është një sipërfaqe jo polare. Në përgjithësi, cilësia e kristalit të safirit të orientuar nga A është më e mirë se ajo e kristalit të orientuar nga C, me më pak zhvendosje, më pak strukturë mozaiku dhe strukturë kristalore më të plotë, kështu që ka performancë më të mirë të transmetimit të dritës. Në të njëjtën kohë, për shkak të mënyrës së lidhjes atomike Al-O-Al-O në planin a, ngurtësia dhe rezistenca ndaj konsumit të safirit të orientuar nga A janë dukshëm më të larta se ajo e safirit të orientuar nga C. Prandaj, çipat me drejtim A përdoren më së shumti si materiale dritaresh; Përveç kësaj, një safir ka gjithashtu konstante dielektrike uniforme dhe veti të larta izoluese, kështu që mund të aplikohet në teknologjinë hibride të mikroelektronikës, por edhe për rritjen e përcjellësve të shkëlqyer, siç është përdorimi i TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, rritja e filmave superpërcjellës heterogjenë epitaksialë në substratin e përbërë të safirit me oksid ceriumi (CeO2). Megjithatë, edhe për shkak të energjisë së madhe të lidhjes së Al-O, është më e vështirë për t'u përpunuar.
Aplikimi iR/M meshë safir avioni
Aeroplani R është sipërfaqja jopolare e një safiri, kështu që ndryshimi në pozicionin e planit R në një pajisje safiri i jep asaj veti të ndryshme mekanike, termike, elektrike dhe optike. Në përgjithësi, nënshtresa e safirit me sipërfaqe R preferohet për depozitimin heteroepitaksial të silikonit, kryesisht për aplikimet e qarkut të integruar gjysmëpërçues, mikrovalë dhe mikroelektronikë, në prodhimin e plumbit, komponentëve të tjerë superpërcjellës, rezistorëve me rezistencë të lartë, arsenid galium mund të përdoret gjithashtu për R- lloji i rritjes së substratit. Aktualisht, me popullaritetin e telefonave inteligjentë dhe sistemeve kompjuterike tabletë, nënshtresa R-face safiri ka zëvendësuar pajisjet ekzistuese SAW të përbërë që përdoren për telefonat inteligjentë dhe kompjuterët tabletë, duke siguruar një substrat për pajisjet që mund të përmirësojnë performancën.
Nëse ka shkelje, fshije kontaktin
Koha e postimit: 16 korrik 2024