Iż-żaffir huwa kristall wieħed tal-alumina, li jappartjeni għas-sistema kristallina tripartitika, struttura eżagonali, l-istruttura kristallina tiegħu hija magħmula minn tliet atomi tal-ossiġnu u żewġ atomi tal-aluminju f'tip ta' rabta kovalenti, irranġati mill-qrib ħafna, b'katina ta' rbit qawwija u enerġija kannizzata, filwaqt li l-intern tal-kristall tiegħu kważi m'għandu l-ebda impurità jew difetti, għalhekk għandu insulazzjoni elettrika eċċellenti, trasparenza, konduttività termali tajba u karatteristiċi ta' riġidità għolja. Jintuża ħafna bħala tieqa ottika u materjali ta' sottostrat ta' prestazzjoni għolja. Madankollu, l-istruttura molekulari taż-żaffir hija kumplessa u hemm anisotropija, u l-impatt fuq il-proprjetajiet fiżiċi korrispondenti huwa wkoll differenti ħafna għall-ipproċessar u l-użu ta' direzzjonijiet differenti tal-kristall, għalhekk l-użu huwa wkoll differenti. B'mod ġenerali, is-sottostrati taż-żaffir huma disponibbli fid-direzzjonijiet tal-pjan C, R, A u M.
L-applikazzjoni ta'Wejfer taż-żaffir tal-pjan C
In-nitrid tal-gallju (GaN) bħala semikonduttur tat-tielet ġenerazzjoni b'bandgap wiesa', għandu bandgap dirett wiesa', rabta atomika qawwija, konduttività termali għolja, stabbiltà kimika tajba (kważi mhux imsaddad minn xi aċidu) u kapaċità qawwija kontra r-radjazzjoni, u għandu prospetti wesgħin fl-applikazzjoni ta' optoelettronika, apparati b'temperatura għolja u qawwa u apparati microwave ta' frekwenza għolja. Madankollu, minħabba l-punt tat-tidwib għoli tal-GaN, huwa diffiċli li jinkisbu materjali ta' kristall wieħed ta' daqs kbir, għalhekk il-mod komuni huwa li jitwettaq tkabbir eteroepitassiku fuq sottostrati oħra, li għandu rekwiżiti ogħla għall-materjali tas-sottostrat.
Meta mqabbel mal-sottostrat taż-żaffirma' uċuħ oħra tal-kristall, ir-rata ta' żbilanċ kostanti tal-kannizzata bejn il-wejfer taż-żaffir tal-pjan C (orjentazzjoni <0001>) u l-films depożitati fil-gruppi Ⅲ-Ⅴ u Ⅱ-Ⅵ (bħal GaN) hija relattivament żgħira, u r-rata ta' żbilanċ kostanti tal-kannizzata bejn it-tnejn u l-Films tal-AlNli jista' jintuża bħala saff ta' lqugħ huwa saħansitra iżgħar, u jissodisfa r-rekwiżiti ta' reżistenza għat-temperatura għolja fil-proċess tal-kristallizzazzjoni tal-GaN. Għalhekk, huwa materjal ta' sottostrat komuni għat-tkabbir tal-GaN, li jista' jintuża biex jagħmel LEDs bojod/blu/aħdar, dijodi tal-lejżer, ditekters infra-aħmar u oħrajn.
Ta' min isemmi li l-film GaN imkabbar fuq is-sottostrat taż-żaffir tal-pjan C jikber tul l-assi polari tiegħu, jiġifieri, id-direzzjoni tal-assi C, li mhux biss huwa proċess ta' tkabbir matur u proċess ta' epitassja, bi prezz relattivament baxx, proprjetajiet fiżiċi u kimiċi stabbli, iżda wkoll prestazzjoni aħjar tal-ipproċessar. L-atomi tal-wejfer taż-żaffir orjentat lejn is-C huma magħqudin f'arranġament O-al-al-o-al-O, filwaqt li l-kristalli taż-żaffir orjentati lejn l-M u lejn l-A huma magħqudin f'al-O-al-O. Minħabba li Al-Al għandu enerġija ta' twaħħil aktar baxxa u twaħħil aktar dgħajjef minn Al-O, meta mqabbel mal-kristalli taż-żaffir orjentati lejn l-M u lejn l-A, L-ipproċessar taż-żaffir C huwa prinċipalment biex tinfetaħ iċ-ċavetta Al-Al, li hija aktar faċli biex tiġi pproċessata, u tista' tinkiseb kwalità tal-wiċċ ogħla, u mbagħad tinkiseb kwalità epitassjali aħjar tan-nitrid tal-gallju, li tista' ttejjeb il-kwalità tal-LED abjad/blu b'luminożità ultra-għolja. Min-naħa l-oħra, il-films imkabbra tul l-assi C għandhom effetti ta' polarizzazzjoni spontanei u pjeżoelettriċi, li jirriżultaw f'kamp elettriku intern qawwi ġewwa l-films (saff attiv quantum Wells), li jnaqqas ħafna l-effiċjenza luminuża tal-films GaN.
Wejfer taż-żaffir tal-pjan Aapplikazzjoni
Minħabba l-prestazzjoni komprensiva eċċellenti tiegħu, speċjalment it-trażmittanza eċċellenti, il-kristall wieħed taż-żaffir jista' jtejjeb l-effett tal-penetrazzjoni infra-aħmar, u jsir materjal ideali għat-twieqi tan-nofs infra-aħmar, li ilu jintuża ħafna f'tagħmir fotoelettriku militari. Fejn iż-żaffir A huwa pjan polari (pjan C) fid-direzzjoni normali tal-wiċċ, huwa wiċċ mhux polari. Ġeneralment, il-kwalità tal-kristall taż-żaffir orjentat lejn A hija aħjar minn dik tal-kristall orjentat lejn C, b'inqas dislokazzjoni, inqas struttura Mosaic u struttura kristallina aktar kompluta, għalhekk għandu prestazzjoni aħjar tat-trażmissjoni tad-dawl. Fl-istess ħin, minħabba l-mod ta' twaħħil atomiku Al-O-Al-O fuq il-pjan a, l-ebusija u r-reżistenza għall-użu taż-żaffir orjentat lejn A huma sinifikament ogħla minn dawk taż-żaffir orjentat lejn C. Għalhekk, iċ-ċipep direzzjonali A jintużaw l-aktar bħala materjali għat-twieqi; Barra minn hekk, iż-żaffir A għandu wkoll kostanti dielettrika uniformi u proprjetajiet ta' insulazzjoni għolja, għalhekk jista' jiġi applikat għat-teknoloġija tal-mikroelettronika ibrida, iżda wkoll għat-tkabbir ta' kondutturi superb, bħall-użu ta' TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, it-tkabbir ta' films superkonduttivi epitassjali eteroġenji fuq sottostrat kompost taż-żaffir taċ-ċerju ossidu (CeO2). Madankollu, minħabba wkoll l-enerġija kbira tal-bond ta' Al-O, huwa aktar diffiċli biex jiġi pproċessat.
Applikazzjoni ta'Wejfer taż-żaffir tal-pjan R/M
Il-pjan R huwa l-wiċċ mhux polari ta' żaffir, għalhekk il-bidla fil-pożizzjoni tal-pjan R f'apparat taż-żaffir tagħtih proprjetajiet mekkaniċi, termali, elettriċi u ottiċi differenti. B'mod ġenerali, is-sottostrat taż-żaffir bil-wiċċ R huwa preferut għad-depożizzjoni eteroepitassiali tas-silikon, prinċipalment għal applikazzjonijiet ta' ċirkwiti integrati ta' semikondutturi, microwave u mikroelettronika, fil-produzzjoni taċ-ċomb, komponenti superkonduttivi oħra, reżisturi ta' reżistenza għolja, arsenur tal-gallju jista' jintuża wkoll għat-tkabbir tas-sottostrat tat-tip R. Fil-preżent, bil-popolarità ta' smartphones u sistemi ta' tablets, is-sottostrat taż-żaffir bil-wiċċ R issostitwixxa l-apparati SAW komposti eżistenti użati għal smartphones u tablets, u pprovda sottostrat għal apparati li jistgħu jtejbu l-prestazzjoni.
Jekk ikun hemm ksur, ikkuntattja ħassar
Ħin tal-posta: 16 ta' Lulju 2024