Safîr krîstaleke yekane ya alumînayê ye, aîdî sîstema krîstal a sêalî ye, avahiya wê şeşalî ye, avahiya wê ya krîstal ji sê atomên oksîjenê û du atomên alumînyûmê di celebê girêdana kovalent de pêk tê, pir nêzîkî hev rêzkirî ne, bi zincîra girêdanê ya bihêz û enerjiya torê, di heman demê de hundirê krîstala wê hema hema bê qirêjî an kêmasî ye, ji ber vê yekê xwedan taybetmendiyên îzolasyona elektrîkê ya hêja, şefafiyet, germîbûna baş û hişkbûna bilind e. Bi berfirehî wekî materyalên pencereya optîkî û substrata performansa bilind tê bikar anîn. Lêbelê, avahiya molekulî ya safîr tevlihev e û anîzotropî heye, û bandora li ser taybetmendiyên fîzîkî yên têkildar jî ji bo pêvajo û karanîna rêgezên krîstal ên cûda pir cûda ye, ji ber vê yekê karanîn jî cûda ye. Bi gelemperî, substratên safîr di rêgezên balafirê C, R, A û M de hene.
SepandinaWafera safîrê ya balafirê C
Gallyûm nîtrîd (GaN) wekî nîvconductorek nifşa sêyemîn a bi valahiya bendê ya fireh, xwedî valahiya bendê ya rasterast a fireh, girêdana atomî ya bihêz, îqtîsada kîmyewî ya baş (hema hema ji hêla tu asîdê ve nehatiye xişandin) û şiyana dijî-tîrêjkirinê ya bihêz e, û di sepandina optoelektronîk, cîhazên germahiya bilind û hêzê û cîhazên mîkropêlên frekans bilind de xwedî perspektîfên berfireh e. Lêbelê, ji ber xala helandinê ya bilind a GaN, bidestxistina materyalên krîstalên yekane yên mezin dijwar e, ji ber vê yekê rêbaza hevpar ew e ku mezinbûna heteroepîtaksiyê li ser substratên din were kirin, ku hewcedariyên bilindtir ji bo materyalên substratê hene.
Li gorîsubstrata safîrbi rûyên din ên krîstal re, rêjeya nelihevhatina sabîta şebekeyê di navbera wafera safîrê ya balafira C (oryantasyona <0001>) û fîlmên ku di komên Ⅲ-Ⅴ û Ⅱ-Ⅵ de hatine danîn (wek GaN) nisbeten piçûk e, û rêjeya nelihevhatina sabîta şebekeyê di navbera herduyan ûFîlmên AlNku dikare wekî tebeqeya tamponê were bikar anîn hîn piçûktir e, û ew şertên berxwedana germahiya bilind di pêvajoya krîstalîzasyona GaN de bicîh tîne. Ji ber vê yekê, ew materyalek substratê ya hevpar e ji bo mezinbûna GaN, ku dikare ji bo çêkirina LED-ên spî/şîn/kesk, dîodên lazer, detektorên înfrared û hwd. were bikar anîn.
Hêjayî gotinê ye ku fîlma GaN ya ku li ser substrata safîrê ya balafirê C mezin dibe, li ser eksena xwe ya qutbî, ango li aliyê eksena C mezin dibe, ku ne tenê pêvajoya mezinbûna gihîştî û pêvajoya epîtaksî, lêçûnek nisbeten kêm, taybetmendiyên fîzîkî û kîmyewî yên stabîl, lê di heman demê de performansa pêvajoyê ya çêtir jî heye. Atomên wafera safîrê ya C-rêber bi rêzek O-al-al-o-al-O ve girêdayî ne, lê krîstalên safîrê yên M-rêber û A-rêber di al-O-al-O de girêdayî ne. Ji ber ku enerjiya girêdana Al-Al ji Al-O kêmtir û girêdana qelstir heye, li gorî krîstalên safîrê yên M-rêber û A-rêber, pêvajoya C-safîrê bi giranî ji bo vekirina mifteya Al-Al e, ku hêsantir tê pêvajokirin, û dikare qalîteya rûyê bilindtir bi dest bixe, û dûv re qalîteya epîtaksî ya nîtrîda galiumê ya çêtir bi dest bixe, ku dikare kalîteya LED-a spî/şîn a geşbûna ultra-bilind baştir bike. Ji aliyekî din ve, fîlmên ku li ser eksena C mezin dibin bandorên polarîzasyona xweber û pîezoelektrîkî hene, ku di encamê de zeviyek elektrîkê ya navxweyî ya bihêz di hundurê fîlman de çêdibe (Wellsên kuantumê yên qata çalak), ku karîgeriya ronîkirinê ya fîlmên GaN pir kêm dike.
Wafera safîrê ya balafirê Abikaranînî
Ji ber performansa xwe ya berfireh a hêja, nemaze veguhestina wê ya hêja, krîstala yekane ya safîrê dikare bandora penetrasyona înfraredê zêde bike û bibe materyalek pencereyê ya navîn-înfrared a îdeal, ku bi berfirehî di alavên fotoelektrîkî yên leşkerî de tê bikar anîn. Li cihê ku safîrê A planeke polar (plana C) ye di rêça normal a rûyê de, rûyek ne-polar e. Bi gelemperî, kalîteya krîstala safîrê ya A-rêber ji ya krîstala C-rêber çêtir e, bi veqetandina kêmtir, avahiya mozaîk a kêmtir û avahiya krîstal a bêkêmasîtir, ji ber vê yekê performansa veguhestina ronahiyê ya çêtir heye. Di heman demê de, ji ber moda girêdana atomî ya Al-O-Al-O li ser plana a, hişkbûn û berxwedana lixwekirinê ya safîrê ya A-rêber ji ya safîrê C-rêber pir bilindtir e. Ji ber vê yekê, çîpên A-rêber bi piranî wekî materyalên pencereyê têne bikar anîn; Herwiha, safîrek xwedî sabîteke dielektrîkî ya yekreng û taybetmendiyên îzolekirinê yên bilind e, ji ber vê yekê ew dikare di teknolojiya mîkroelektronîka hîbrîd de were sepandin, lê di heman demê de ji bo mezinbûna rêbergirên hêja, wekî karanîna TlBaCaCuO2 (TbBaCaCuO2), Tl-2212, mezinbûna fîlmên superconductor ên epitaksiyal ên heterojen li ser substrata kompozît a safîrê oksîda seryûmê (CeO2). Lêbelê, ji ber enerjiya girêdana mezin a Al-O, pêvajokirina wê dijwartir e.
BikaranînaWafera safîrê ya balafirê R/M
R-plane rûyê ne-polar ê safîrekê ye, ji ber vê yekê guherîna pozîsyona R-plane di cîhazek safîrekê de taybetmendiyên mekanîkî, germî, elektrîkî û optîkî yên cûda dide wê. Bi gelemperî, substrata safîrekê ya rûyê R ji bo danîna heteroepîtaksî ya silîkonê tê tercîh kirin, bi giranî ji bo sepanên nîvconductor, mîkropêl û mîkroelektronîk ên çerxên entegre, di hilberîna serşokê, pêkhateyên din ên superconductor, berxwedêrên berxwedana bilind, gallium arsenide jî dikare ji bo mezinbûna substrata celebê R were bikar anîn. Niha, bi populerbûna telefonên jîr û pergalên komputerên tabletê, substrata safîrekê ya rûyê R cîhê cîhazên SAW yên pêkhatî yên heyî yên ku ji bo telefonên jîr û komputerên tabletê têne bikar anîn girtiye, û ji bo cîhazên ku dikarin performansê baştir bikin substratek peyda kiriye.
Ger binpêkirin hebe, têkilî daynin jêbirin
Dema weşandinê: 16ê Tîrmehê-2024