Sapphire substraatti
Kuvaus
Safiiri (Al2O3) yksikide on erinomainen monikäyttöinen materiaali.Sillä on korkea lämmönkestävyys, hyvä lämmönjohtavuus, korkea kovuus, infrapunaläpäisy ja hyvä kemiallinen stabiilisuus.Sitä käytetään laajasti monilla teollisuuden, maanpuolustuksen ja tieteellisen tutkimuksen aloilla (kuten korkean lämpötilan infrapunaikkuna).Samalla se on myös eräänlainen laajalti käytetty yksikidesubstraattimateriaali.Se on ensisijainen substraatti nykyisessä sininen, violetti, valkoinen valoa emittoiva diodi (LED) ja sininen laser (LD) teollisuudessa (galliumnitridikalvon on ensin oltava epitaksiaalinen safiirialustaan), ja se on myös tärkeä suprajohtava aine. kalvosubstraatti.Y-järjestelmän, La-järjestelmän ja muiden korkean lämpötilan suprajohtavien kalvojen lisäksi sitä voidaan käyttää myös uusien käytännöllisten MgB2 (magnesiumdiboridi) suprajohtavien kalvojen kasvattamiseen (yleensä yksikiteinen substraatti syöpyy kemiallisesti MgB2:n valmistuksen aikana elokuvat).
Ominaisuudet
| Kristallin puhtaus | > 99,99 % |
| Sulamispiste (℃) | 2040 |
| Tiheys (g/cm).3） | 3.98 |
| Kovuus (Mho) | 9 |
| Lämpölaajeneminen | 7,5 (x10-6/oC) |
| Ominaislämpö | 0,10 ( cal /oC) |
| Lämmönjohtokyky | 46.06 @ 0oC 25,12 @ 100oC, 12,56 @ 400oC ( W/(mK) ) |
| Dielektrinen vakio | ~ 9,4 @ 300 K A-akselilla ~ 11,58 @ 300 K C-akselilla |
| Häviötangentti 10 GHz:ssä | < 2x10-5A-akselilla <5 x 10-5C-akselilla |
Sapphire-substraatin määritelmä
Safiirisubstraatti viittaa läpinäkyvään kiteiseen materiaaliin, joka on valmistettu yksikiteisestä alumiinioksidista (Al2O3).Termiä "safiiri" käytetään usein kuvaamaan korundin jalokivilajiketta, joka on yleensä sininen.Kuitenkin substraattien suhteen safiiri viittaa keinotekoisesti kasvatettuun, värittömään, erittäin puhtaaseen kiteen, jota käytetään monissa sovelluksissa.Tässä on joitain avainkohtia safiirisubstraateista:
1. Kiteen rakenne: Safiirilla on kuusikulmainen kiderakenne, jossa alumiiniatomit ja happiatomit ovat toistuvasti järjestettyinä.Se kuuluu trigonaaliseen kidejärjestelmään.
2. Korkea kovuus: Safiiri on yksi kovimmista tunnetuista materiaaleista, ja sen Mohs-kovuus on 9. Tämä tekee siitä erittäin naarmuuntumista ja hankausta kestävän, mikä edistää sen kestävyyttä ja pitkäikäisyyttä sovelluksessa.
3. Valonläpäisy: Safiirilla on erinomainen valonläpäisy, erityisesti näkyvällä ja lähi-infrapuna-alueella.Se voi lähettää valoa noin 180 nm - 5500 nm, mikä tekee siitä sopivan monenlaisiin optisiin ja optoelektronisiin sovelluksiin.
4. Lämpö- ja mekaaniset ominaisuudet: Safiirilla on hyvät lämpö- ja mekaaniset ominaisuudet, korkea sulamispiste, alhainen lämpölaajenemiskerroin ja erinomainen lämmönjohtavuus.Se kestää korkeita lämpötiloja, mekaanista rasitusta ja lämpökiertoa, joten se sopii korkeisiin lämpötiloihin ja suuritehoisiin sovelluksiin.
5. Kemiallinen stabiilisuus: Safiirilla on korkea kemiallinen stabiilisuus ja se kestää useimpia happoja, emäksiä ja orgaanisia liuottimia.Tämä ominaisuus varmistaa sen kestävyyden ja luotettavuuden erilaisissa ankarissa ympäristöissä.
6. Sähköeristysominaisuudet: Sapphire on erinomainen sähköeriste, joka on hyödyllinen sovelluksissa, jotka vaativat sähköeristystä tai eristystä.
7. Sovellus: Safiirisubstraatteja käytetään laajalti optoelektroniikassa, puolijohteissa, valodiodeissa, laserdiodeissa, optisissa ikkunoissa, kellokiteissä ja tieteellisessä tutkimuksessa.
Safiirisubstraatteja arvostetaan suuresti niiden optisten, mekaanisten, lämpö- ja kemiallisten ominaisuuksien yhdistelmästä.Erinomaisten materiaaliominaisuuksiensa ansiosta se soveltuu vaativiin sovelluksiin, jotka vaativat suurta kestävyyttä, suurta optista kirkkautta, sähköeristystä ja kestävyyttä ympäristötekijöille.
