በተለያዩ ክሪስታል አቅጣጫዎች የሳፋይር ቫፈርን በመተግበር ረገድ ልዩነቶች አሉ?

ሰንፔር አንድ ነጠላ የአልሙኒየም ክሪስታል ነው ፣ የሶስትዮሽ ክሪስታል ስርዓት ፣ ባለ ስድስት ጎን መዋቅር ነው ፣ ክሪስታል አወቃቀሩ ሶስት የኦክስጂን አተሞች እና ሁለት የአሉሚኒየም አተሞች በ covalent bond ዓይነት ፣ በጣም በቅርበት የተደረደሩ ፣ በጠንካራ ትስስር ሰንሰለት እና ጥልፍልፍ ሃይል የተዋቀረ ነው ፣ ክሪስታል ውስጠኛው ክፍል ምንም ቆሻሻዎች ወይም ጉድለቶች የሉም ፣ ስለሆነም እጅግ በጣም ጥሩ የኤሌክትሪክ ሽፋን ፣ ግልፅነት ፣ ጥሩ የሙቀት አማቂ እና ከፍተኛ ግትርነት ባህሪዎች አሉት። በሰፊው እንደ ኦፕቲካል መስኮት እና ከፍተኛ አፈጻጸም substrate ቁሶች ጥቅም ላይ ይውላል. ይሁን እንጂ የሳፋየር ሞለኪውላዊ መዋቅር ውስብስብ እና አኒሶትሮፒ አለ, እና በተዛማጅ አካላዊ ባህሪያት ላይ ያለው ተጽእኖ ለተለያዩ ክሪስታል አቅጣጫዎችን ለማቀነባበር እና ለመጠቀም በጣም የተለየ ነው, ስለዚህ አጠቃቀሙም የተለየ ነው. በአጠቃላይ, የሳፋየር ንጣፎች በ C, R, A እና M አውሮፕላን አቅጣጫዎች ይገኛሉ.

አተገባበር የC-plane sapphire wafer

ጋሊየም ናይትራይድ (ጋኤን) እንደ ሰፊ ባንድጋፕ የሶስተኛ ትውልድ ሴሚኮንዳክተር፣ ሰፊ የቀጥታ ባንድ ክፍተት፣ ጠንካራ የአቶሚክ ቦንድ፣ ከፍተኛ የሙቀት አማቂነት፣ ጥሩ ኬሚካላዊ መረጋጋት (በማንኛውም አሲድ የማይበሰብስ) እና ጠንካራ ፀረ-ጨረር ችሎታ ያለው እና ሰፊ ተስፋዎች አሉት። የ optoelectronics, ከፍተኛ ሙቀት እና ኃይል መሣሪያዎች እና ከፍተኛ ድግግሞሽ ማይክሮዌቭ መሣሪያዎች ትግበራ. ይሁን እንጂ በጋኤን ከፍተኛ የማቅለጫ ነጥብ ምክንያት ትልቅ መጠን ያለው ነጠላ ክሪስታል ቁሳቁሶችን ማግኘት አስቸጋሪ ነው, ስለዚህ የተለመደው መንገድ በሌሎች ንጣፎች ላይ የሄትሮፒታክሲን እድገትን ማካሄድ ነው, ይህም ለክፍለ ቁሳቁሶች ከፍተኛ መስፈርቶች አሉት.

ጋር ሲነጻጸርሰንፔር substrateከሌሎች ክሪስታል ፊቶች ጋር፣ በሲ አውሮፕላን (<0001> አቅጣጫ) ሰንፔር ዋፈር እና በቡድን Ⅲ-Ⅴ እና Ⅱ-Ⅵ (እንደ ጋኤን ያሉ) በቡድን የተቀመጡት ፊልሞች መካከል ያለው የላቲስ ቋሚ አለመመጣጠን ፍጥነት በአንጻራዊ ሁኔታ ሲታይ ትንሽ ነው፣ እና የፍርግርጉ ቋሚ አለመጣጣም በሁለቱ እና በሁለቱ መካከል ያለው ደረጃአልኤን ፊልሞችእንደ ቋት ንብርብር ሊያገለግል የሚችል የበለጠ ትንሽ ነው ፣ እና በጋን ክሪስታላይዜሽን ሂደት ውስጥ ከፍተኛ ሙቀትን የመቋቋም መስፈርቶችን ያሟላል። ስለዚህ, ለጋኤን እድገት የተለመደ የንጥረ ነገር ቁሳቁስ ነው, እሱም ነጭ / ሰማያዊ / አረንጓዴ LEDs, laser diodes, infrared detectors እና የመሳሰሉትን ለመሥራት ሊያገለግል ይችላል.

ይህ ሲ-አውሮፕላን ሰንፔር substrate ላይ ያደገው GaN ፊልም በውስጡ የዋልታ ዘንግ አብሮ እያደገ መሆኑን መጥቀስ ተገቢ ነው, ማለትም, ሲ-ዘንጉ አቅጣጫ, ይህም ብቻ የበሰለ እድገት ሂደት እና epitaxy ሂደት, በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ ዋጋ, የተረጋጋ አካላዊ አይደለም. እና ኬሚካላዊ ባህሪያት, ነገር ግን የተሻለ የማስኬጃ አፈፃፀም. የ C-oriented sapphire wafer አተሞች በO-al-al-o-al-O ዝግጅት ውስጥ የተሳሰሩ ሲሆኑ M-oriented እና A-oriented sapphire crystals በአል-ኦ-አል-ኦ ውስጥ ተጣብቀዋል። ምክንያቱም አል-አል ዝቅተኛ የመተሳሰሪያ ሃይል እና ከአል-ኦ ደካማ ትስስር ስላለው፣ ከኤም-ተኮር እና ኤ-ተኮር ሰንፔር ክሪስታሎች ጋር ሲወዳደር፣ የC-sapphire ሂደት በዋናነት የአል-አል ቁልፍን ለመክፈት ነው፣ ይህም ለመስራት ቀላል ነው። እና ከፍተኛ ጥራት ያለው የገጽታ ጥራትን ማግኘት እና ከዚያም የተሻለ የጋሊየም ናይትራይድ ኤፒታክሲያል ጥራት ማግኘት ይችላል፣ ይህም እጅግ በጣም ከፍተኛ ብሩህነት ነጭ/ሰማያዊ LED ጥራትን ያሻሽላል። በሌላ በኩል፣ በሲ ዘንግ ላይ የሚበቅሉት ፊልሞች ድንገተኛ እና ፓይዞኤሌክትሪክ የፖላራይዜሽን ውጤቶች ስላላቸው በፊልሞቹ ውስጥ ጠንካራ የሆነ የውስጥ ኤሌክትሪክ መስክ (አክቲቭ ንብርብር ኳንተም ዌልስ) ያስገኛሉ፣ ይህም የጋኤን ፊልሞችን የብርሃን ቅልጥፍና በእጅጉ ይቀንሳል።

A-አውሮፕላን ሰንፔር ዋፈርማመልከቻ

ምክንያቱም በውስጡ ግሩም አጠቃላይ አፈጻጸም, በተለይ ግሩም ማስተላለፍ, ሰንፔር ነጠላ ክሪስታል የኢንፍራሬድ ዘልቆ ውጤት ለማሻሻል, እና በሰፊው ወታደራዊ photoelectric መሣሪያዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የዋለው አንድ ሃሳባዊ መካከለኛ-ኢንፍራሬድ መስኮት ቁሳዊ, ሊሆን ይችላል. ሰንፔር በተለመደው የፊት አቅጣጫ የዋልታ አውሮፕላን (ሲ አውሮፕላን) ሲሆን የዋልታ ያልሆነ ወለል ነው። በአጠቃላይ የ A-oriented ሰንፔር ክሪስታል ጥራት ከ C-oriented ክሪስታል የተሻለ ነው, አነስተኛ መበታተን, አነስተኛ የሙሴ መዋቅር እና የተሟላ ክሪስታል መዋቅር ስላለው የተሻለ የብርሃን ማስተላለፊያ አፈፃፀም አለው. በተመሳሳይ ጊዜ በአውሮፕላኑ ላይ ባለው የአል-ኦ-አል-ኦ አቶሚክ ትስስር ሁኔታ ምክንያት የ A-oriented ሰንፔር ጥንካሬ እና የመልበስ መከላከያ ከ C-oriented ሰንፔር በጣም ከፍ ያለ ነው። ስለዚህ, A-አቅጣጫ ቺፕስ በአብዛኛው እንደ የመስኮት ቁሳቁሶች ጥቅም ላይ ይውላል; በተጨማሪም, አንድ ሰንፔር ደግሞ ወጥ dielectric ቋሚ እና ከፍተኛ ማገጃ ባህሪያት አለው, ስለዚህ ይህ ዲቃላ microelectronics ቴክኖሎጂ ላይ ሊተገበር ይችላል, ነገር ግን ደግሞ እንደ TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, እድገቱን በመጠቀም የላቀ conductors እድገት ለማግኘት. በሴሪየም ኦክሳይድ (CeO2) ሰንፔር ጥምር ንጣፍ ላይ የተለያዩ ኤፒታክሲያል ሱፐርኮንዳክተሮች ፊልሞች። ሆኖም፣ እንዲሁም በአል-ኦ ትልቅ የማስያዣ ኃይል ምክንያት፣ ለማስኬድ የበለጠ ከባድ ነው።

አተገባበር የR / M አውሮፕላን ሰንፔር ዋፈር

R-plane የሳፋይር ያልሆነ የፖላር ወለል ነው, ስለዚህ በ R-plane አቀማመጥ በሰንፔር መሳሪያ ውስጥ ያለው ለውጥ የተለያዩ ሜካኒካል, ሙቀት, ኤሌክትሪክ እና ኦፕቲካል ባህሪያትን ይሰጠዋል. በአጠቃላይ, R-የገጽታ ሰንፔር substrate ሴሚኮንዳክተር, ማይክሮዌቭ እና microelectronics የተቀናጀ የወረዳ መተግበሪያዎች በዋናነት ሴሚኮንዳክተር, ማይክሮዌቭ እና microelectronics የተቀናጀ የወረዳ መተግበሪያዎች ሲሊከን heteroepitaxial ማስቀመጥ ይመረጣል, እርሳሶች ምርት ውስጥ, ሌሎች superconducting ክፍሎች, ከፍተኛ የመቋቋም resistors, ጋሊየም arsenide ደግሞ R ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል. substrate እድገት ይተይቡ. በአሁኑ ጊዜ በስማርት ፎኖች እና በታብሌት ኮምፒዩተር ሲስተሞች ታዋቂነት R-face sapphire substrate ለስማርት ስልኮች እና ታብሌት ኮምፒውተሮች የሚያገለግሉትን ውሁድ SAW መሳሪያዎችን በመተካት አፈፃፀሙን ሊያሻሽሉ ለሚችሉ መሳሪያዎች የሚሆን መሳሪያ አቅርቧል።

ጥሰት ካለ እውቂያ ሰርዝ