Sapphire waa hal kiristaalo oo alumina ah, waxay ka tirsan tahay nidaamka kiristaalka saddex-geesoodka ah, qaab-dhismeedka lix-geesoodka ah, qaab-dhismeedkeeda kiristaalka ah wuxuu ka kooban yahay saddex atamka oksijiinta iyo laba atamka aluminium ee nooca isku xidhka covalent, oo si aad ah isugu xiran, oo leh silsilad isku xidh adag iyo tamar shabag ah, halka gudaha kiristaalka ah uusan ku dhowaad lahayn wax wasakh ah ama cillado ah, sidaa darteed waxay leedahay dahaadh koronto oo aad u fiican, hufnaan, gudbin kuleyl oo wanaagsan iyo astaamo adkeysi sare. Si ballaaran ayaa loogu isticmaalaa daaqad indhaha ah iyo walxo substrate ah oo waxqabad sare leh. Si kastaba ha ahaatee, qaab-dhismeedka molecular ee sapphire waa mid adag waxaana jira anisotropy, saameynta ku leh sifooyinka jireed ee u dhigma sidoo kale aad ayay uga duwan tahay habaynta iyo isticmaalka jihooyinka kiristaalka ee kala duwan, sidaa darteed isticmaalku sidoo kale waa ka duwan yahay. Guud ahaan, substrate-ka sapphire-ka waxaa laga heli karaa jihooyinka diyaaradda C, R, A iyo M.
CodsigaWafer safayr ah oo C-plane ah
Gallium nitride (GaN) oo ah semiconductor-ka jiilka saddexaad ee bandgap ballaaran, wuxuu leeyahay farqi ballaaran oo toos ah, isku xidhka atomiga oo xooggan, kontoroolka kulaylka oo sarreeya, xasillooni kiimiko oo wanaagsan (ku dhawaad aanay wasakhayn aashito) iyo awood xooggan oo ka hortagga shucaaca, wuxuuna leeyahay rajo ballaaran oo ku saabsan isticmaalka optoelectronics, qalabka heerkulka sare iyo korontada iyo aaladaha microwave-ka ee soo noqnoqda sare. Si kastaba ha ahaatee, sababtoo ah barta dhalaalka sare ee GaN, way adag tahay in la helo walxo kiristaalo ah oo cabbir weyn leh, sidaa darteed habka caadiga ah waa in la sameeyo koboc heteroepitaxy ah oo ku saabsan substrate-yada kale, kaas oo leh shuruudo sare oo loogu talagalay walxaha substrate-ka.
Marka la barbardhigosubstrate safayrmarka la eego wejiyada kale ee kiristaalka ah, heerka isku dheelitir la'aanta joogtada ah ee shabagga ee u dhexeeya jiheynta C-plane (<0001>) sapphire wafer iyo filimada lagu shubay kooxaha Ⅲ-Ⅴ iyo Ⅱ-Ⅵ (sida GaN) waa mid aad u yar, heerka isku dheelitir la'aanta joogtada ah ee shabagga ee u dhexeeya labada iyoFilimada AlNtaas oo loo isticmaali karo lakab kayd ah ayaa xitaa ka yar, waxayna buuxinaysaa shuruudaha iska caabbinta heerkulka sare ee habka kiristaalka GaN. Sidaa darteed, waa walxo caadi ah oo loogu talagalay koritaanka GaN, kaas oo loo isticmaali karo in lagu sameeyo led-yada cad/buluug/cagaaran, diode-yada laysarka, dareemayaasha infrared-ka iyo wixii la mid ah.
Waxaa xusid mudan in filimka GaN ee lagu beero substrate-ka sapphire-ka ee C-plane uu ku korto dhidibkiisa cidhifka ah, taas oo ah, jihada dhidibka C-plane, kaas oo aan ahayn oo keliya habka koritaanka bislaaday iyo habka epitaxy, qiimo jaban, sifooyin jireed iyo kiimiko oo deggan, laakiin sidoo kale waxqabad farsamayn oo wanaagsan. Atomyada wafer-ka sapphire-ka ee C-on-ku-saleysan waxaa lagu xidhaa habayn O-al-al-o-al-O ah, halka kiristaalo safayr ah oo M-on-ku-saleysan iyo A-ku-saleysan yihiin al-O-al-O. Sababtoo ah Al-Al waxay leedahay tamar isku xidhnaan oo ka hooseysa iyo isku xidhnaan ka daciifsan Al-O, marka la barbar dhigo kiristaalo safayr ah oo M-on-ku-saleysan iyo A-ku-saleysan, Hagaajinta C-sapphire waxay inta badan tahay in la furo furaha Al-Al, kaas oo si fudud loo farsameyn karo, oo heli kara tayo sare oo dusha sare ah, ka dibna la helo tayada epitaxial ee gallium nitride oo wanaagsan, taas oo hagaajin karta tayada LED-ka cad/buluug ee dhalaalaya aadka u sarreeya. Dhanka kale, filimada lagu beero dhidibka C waxay leeyihiin saameyn iskeed ah iyo mid piezoelectric polarization ah, taasoo keenta garoon koronto oo gudaha ah oo xooggan oo gudaha filimada ku jira (lakabka firfircoon ee quantum Wells), taas oo si weyn u yareysa hufnaanta iftiinka filimada GaN.
Wafer safayr A-diyaar ahcodsiga
Sababtoo ah waxqabadkeeda dhammaystiran ee aadka u fiican, gaar ahaan gudbinta aadka u fiican, kiristaalka kelida ah ee safayr wuxuu kor u qaadi karaa saamaynta gelitaanka infrared-ka, wuxuuna noqon karaa walxo daaqad dhexe oo ku habboon infrared-ka, kaas oo si weyn loogu isticmaalay qalabka sawir-qaadista militariga. Halka safayr uu yahay diyaarad polar (C plane) jihada caadiga ah ee wejiga, waa dusha sare ee aan polar-ka ahayn. Guud ahaan, tayada kiristaalka safayr-ka ee A-oriented ayaa ka wanaagsan tan kiristaalka C-oriented, oo leh kala-goyn yar, qaab-dhismeedka Mosaic yar iyo qaab-dhismeedka kiristaalka oo dhammaystiran, sidaas darteed waxay leedahay waxqabad gudbin iftiin oo wanaagsan. Isla mar ahaantaana, sababtoo ah qaabka isku xidhka atomiga Al-O-Al-O ee diyaarad a, adkaanta iyo iska caabbinta xirashada ee safayr-ka A-oriented ayaa si weyn uga sarreeya kan safayr-ka C-oriented. Sidaa darteed, jajabyada A-jiho waxaa inta badan loo isticmaalaa agab daaqadeed; Intaa waxaa dheer, Sapphire-ku wuxuu kaloo leeyahay sifooyin joogto ah oo dielectric ah iyo sifooyin dahaar sare leh, sidaa darteed waxaa lagu dabaqi karaa tignoolajiyada microelectronics-ka isku-dhafan, laakiin sidoo kale koritaanka gudbiyeyaasha heer sare ah, sida isticmaalka TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, koritaanka filimada superconducting epitaxial ee kala duwan ee ku jira substrate-ka isku-dhafka ah ee sapphire oxide (CeO2). Si kastaba ha ahaatee, sidoo kale sababtoo ah tamarta isku-xidhka weyn ee Al-O, way adag tahay in la farsameeyo.
CodsigaWafer safayr ah oo R / M ah
R-plane waa dusha sare ee aan polar ahayn ee safayr, sidaa darteed isbeddelka booska R-plane ee qalabka safayr wuxuu siinayaa sifooyin farsamo, kuleyl, koronto, iyo aragti oo kala duwan. Guud ahaan, substrate-ka sapphire-ka R-surface waxaa loo door bidaa kaydinta heteroepitaxial ee silicon, inta badan loogu talagalay semiconductor-ka, microwave-ka iyo codsiyada wareegga isku dhafan ee microelectronics, soo saarista rasaasta, qaybaha kale ee superconducting, iska caabbinta iska caabinta sare, gallium arsenide sidoo kale waxaa loo isticmaali karaa koritaanka substrate-ka nooca R. Waqtigan xaadirka ah, iyadoo ay caan ku yihiin taleefannada casriga ah iyo nidaamyada kumbuyuutarrada kiniiniga, substrate-ka sapphire-ka R-face wuxuu beddelay aaladaha SAW ee isku-dhafka ah ee jira ee loo isticmaalo taleefannada casriga ah iyo kombiyuutarrada kiniiniga, isagoo siinaya substrate aaladaha hagaajin kara waxqabadka.
Haddii ay jirto xadgudub, la xiriir tirtir
Waqtiga boostada: Luulyo-16-2024