A bheil eadar-dhealachaidhean ann cuideachd ann an cleachdadh wafers sapphire le diofar stiùiridhean criostal?

Is e aon chriostail de alùmanum a th’ ann an sapphire, buinidh don t-siostam criostal trì-phàirteach, structar sia-thaobhach, tha an structar criostal aige air a dhèanamh suas de thrì dadaman ocsaidean agus dà dadam alùmanum ann an seòrsa bannan covalent, air an rèiteachadh gu math dlùth, le slabhraidh ceangail làidir agus lùth leaghan, fhad ‘s a tha e. cha mhòr nach eil truailleadh no uireasbhaidhean ann an taobh a-staigh criostal, agus mar sin tha insulation dealain sàr-mhath aige, follaiseachd, deagh ghiùlan teirmeach agus feartan àrd rigidity. Air a chleachdadh gu farsaing mar uinneag optigeach agus stuthan substrate àrd-choileanadh. Ach, tha structar moileciuil sapphire iom-fhillte agus tha anisotropy ann, agus tha a ’bhuaidh air na feartan fiosaigeach co-fhreagarrach cuideachd gu math eadar-dhealaichte airson a bhith a’ giullachd agus a ’cleachdadh diofar stiùiridhean criostail, agus mar sin tha an cleachdadh eadar-dhealaichte cuideachd. San fharsaingeachd, tha substrates sapphire rim faighinn ann an stiùiridhean plèana C, R, A agus M.

p4

p5

Tha cleachdadh naWafer sapphire plèana C

Tha Gallium nitride (GaN) mar semiconductor treas ginealach bandgap farsaing, le beàrn bann dìreach farsaing, ceangal làidir atamach, giùlan teirmeach àrd, deagh sheasmhachd ceimigeach (cha mhòr gun a bhith air a chreachadh le searbhag sam bith) agus comas làidir an-aghaidh irradachadh, agus tha dùilean farsaing ann. cleachdadh optoelectronics, innealan teòthachd àrd agus cumhachd agus innealan microwave àrd-tricead. Ach, air sgàth ìre leaghaidh àrd GaN, tha e duilich stuthan criostail singilte de mheud mòr fhaighinn, agus mar sin is e an dòigh cumanta fàs heteroepitaxy a dhèanamh air fo-stratan eile, aig a bheil riatanasan nas àirde airson stuthan substrate.

An coimeas ris ansubstrate sapphirele aghaidhean criostail eile, tha an ìre neo-chothromachd seasmhach leusair eadar an wafer sapphire C-plane (<0001> stiùireadh) agus na filmichean a chaidh a thasgadh ann am buidhnean Ⅲ-Ⅴ agus Ⅱ-Ⅵ (leithid GaN) an ìre mhath beag, agus tha an neo-chothromachadh seasmhach de bhrat-ùrlair ìre eadar an dà agus anFilmichean AlNa dh'fhaodar a chleachdadh mar chòmhdach bufair eadhon nas lugha, agus tha e a 'coinneachadh ri riatanasan àrd teòthachd ann am pròiseas criostalachaidh GaN. Mar sin, is e stuth substrate cumanta a th ’ann airson fàs GaN, a dh’ fhaodar a chleachdadh gus solais geal / gorm / uaine a dhèanamh, diodes laser, lorgairean infridhearg agus mar sin air adhart.

p2 p3

Is fhiach iomradh a thoirt air gu bheil am film GaN a chaidh fhàs air an t-substrate sapphire plèana C a’ fàs ri taobh an axis pola aige, is e sin, stiùir an axis C, nach e a-mhàin pròiseas fàis aibidh agus pròiseas epitaxy, cosgais an ìre mhath ìosal, seasmhach corporra. agus feartan ceimigeach, ach cuideachd coileanadh giollachd nas fheàrr. Tha na dadaman den wafer sapphire C-oriented ceangailte ann an rèiteachadh O-al-o-al-O, fhad ‘s a tha na criostalan sapphire a tha ag amas air M agus A-oriented ceangailte ann an al-O-al-O. Leis gu bheil lùth ceangail nas ìsle aig Al-Al agus ceangal nas laige na Al-O, an taca ris na criostalan sapphire a tha ag amas air M agus A, tha giollachd C-sapphire gu ìre mhòr airson an iuchair Al-Al fhosgladh, a tha nas fhasa a phròiseasadh. , agus is urrainn dhaibh càileachd uachdar nas àirde fhaighinn, agus an uairsin càileachd epitaxial gallium nitride nas fheàrr fhaighinn, a leasaicheas càileachd soilleireachd ultra-àrd geal / gorm LED. Air an làimh eile, tha buaidhean polarization spontaneous agus piezoelectric aig na filmichean a tha air fàs air an axis C, a ’leantainn gu raon dealain làidir taobh a-staigh nam filmichean (ciseal gnìomhach quantum Wells), a tha gu mòr a’ lughdachadh èifeachdas aotrom filmichean GaN.

Wafer sapphire plèanatagradh

Air sgàth a choileanadh coileanta sàr-mhath, gu sònraichte tar-chuir sàr-mhath, faodaidh criostal singilte sapphire àrdachadh a thoirt air a’ bhuaidh treòrachaidh infridhearg, agus a bhith na dheagh stuth uinneig meadhan-infridhearg, a chaidh a chleachdadh gu farsaing ann an uidheamachd photoelectric armachd. Far a bheil A sapphire na phlèana pòlach (plèana C) ann an taobh àbhaisteach an aodainn, tha uachdar neo-phòla. San fharsaingeachd, tha càileachd criostal sapphire A-oriented nas fheàrr na càileachd criostal C-oriented, le nas lugha de ghluasad, nas lugha de structar breac-dhualach agus structar criostail nas coileanta, agus mar sin tha coileanadh tar-chuir solais nas fheàrr aige. Aig an aon àm, mar thoradh air modh ceangail atamach Al-O-Al-O air plèana A, tha cruas agus caitheamh caitheamh sapphire stèidhichte air A gu math nas àirde na sapphires stèidhichte air C. Mar sin, thathas a’ cleachdadh sgoltagan A-directional sa mhòr-chuid mar stuthan uinneig; A bharrachd air an sin, tha seasmhach dielectric èideadh agus feartan insulation àrd aig sapphire cuideachd, agus mar sin faodar a chuir an sàs ann an teicneòlas microelectronics hybrid, ach cuideachd airson fàs stiùirichean barraichte, leithid cleachdadh TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, am fàs. de fhilmichean superconducting epitaxial heterogeneous air substrate co-dhèanta sapphire cerium oxide (CeO2). Ach, cuideachd air sgàth lùth ceangail mòr Al-O, tha e nas duilghe a phròiseasadh.

p2

Iarrtas deWafer sapphire plèana R / M

Is e an itealan R uachdar neo-polar sapphire, agus mar sin tha an t-atharrachadh ann an suidheachadh plèana R ann an inneal sapphire a 'toirt dha diofar fheartan meacanaigeach, teirmeach, dealain agus sùbailte. San fharsaingeachd, is fheàrr le substrate sapphire R-uachdar airson tasgadh heteroepitaxial de silicon, gu sònraichte airson tagraidhean cuairteachaidh aonaichte semiconductor, microwave agus microelectronics, ann a bhith a’ dèanamh luaidhe, co-phàirtean superconducting eile, resistors àrd-aghaidh, faodar arsenide gallium a chleachdadh cuideachd airson R- seòrsa fàs substrate. Aig an àm seo, leis cho mòr sa tha fònaichean sgairteil agus siostaman coimpiutair clàr, tha substrate sapphire R-face air a dhol an àite nan innealan SAW toinnte a thathas a ’cleachdadh airson fònaichean sgairteil agus coimpiutairean clàir, a’ toirt seachad substrate airson innealan as urrainn coileanadh a leasachadh.

p1

Ma tha briseadh ann, cuir fios gu cuir às


Ùine puist: Iuchar-16-2024