Nolol maalmeedka, aaladaha elegtarooniga ah sida taleefannada casriga ah iyo saacadaha smartwatches waxay noqdeen saaxiibo lama huraan ah. Qalabkani waxa ay noqonayaan kuwo caato ah haddana xoog badan. Weligaa ma is weydiisay waxa u suurtageliya horumarkooda joogtada ah? Jawaabtu waxay ku jirtaa qalabka semiconductor, maantana, waxaan diirada saareynaa mid ka mid ah kuwa ugu caansan iyaga - sapphire crystal.
Karistaanka Sapphire, oo ugu horrayn ka kooban α-Al₂O₃, waxa uu ka kooban yahay saddex atamka oksijiinta iyo laba atam oo aluminium ah oo si wada jir ah ugu xidhan, samaynta qaab dhismeed laba geesood ah. In kasta oo ay u eg tahay sapphire-ga-gem-ka-muuqaalka, kiristaalada sapphire-ka warshadaha waxay xoogga saaraan waxqabadka sare. Kiimiko ahaan aan firfircoonayn, waa mid aan lagu milmi karin biyaha oo adkaysi u leh asiidhyada iyo alkaliska, una dhaqanta sidii “gaashaada kiimikaad” oo ilaalisa xasilloonida deegaannada adag. Intaa waxaa dheer, waxay soo bandhigaysaa daahfurnaan muuqaal ah oo aad u wanaagsan, taasoo u oggolaanaysa gudbinta iftiinka hufan; dhaqdhaqaaqa kulaylka xooggan, ka hortagga kulaylka; iyo dahaarka korantada oo aad u wanaagsan, hubinta gudbinta signalka xasiloon iyada oo aan la daadan. Farsamo ahaan, sapphire waxa ay ku faantaa adkaanta Mohs ee 9, oo ka xigta oo kaliya dheeman, taas oo ka dhigaysa mid aad u xidhan iyo nabaad guurka u adkaysta - ku habboon codsiyada dalabka.
Hubka sirta ah ee ku jira Soosaarka Chip
(1) Qalabka Furaha ee Chips-ka Awood-hooseeya
Sida isbeddelka elektiroonigga ah ee ku wajahan yaraynta iyo waxqabadka sare, jajabyada tamarta yar ayaa noqday mid muhiim ah. Chips-dhaqameedku waxay la ildaran yihiin hoos u dhaca dahaarka ee dhumucda nanoscale, taasoo horseedaysa daadinta hadda, korodhka isticmaalka tamarta, iyo kulaylka xad dhaafka ah, kaas oo wax u dhimaya xasilloonida iyo cimriga.
Cilmi-baarayaasha Machadka Shanghai ee Microsystem iyo Technology Technology (SIMIT), Akadeemiyada Sayniska ee Shiinaha, waxay sameeyeen wafers dielectric sapphire macmal ah iyadoo la adeegsanayo tikniyoolajiyadda oksaydhka ee birta-isku-dhafan, oo u beddelaya aluminium hal-crystal ah oo ah hal-crystal alumina (sapphire). Dhumucdiisuna tahay 1 nm, maaddadani waxay soo bandhigaysaa qulqulka aadka u hooseeya ee hadda jira, oo ka sarreeya dielectrics amorphous caadiga ah iyada oo la raacayo laba amar oo cabbir ah dhimista cufnaanta gobolka iyo hagaajinta tayada is-dhexgalka ee leh semiconductors 2D. Ku-daridda tan qalabka 2D waxay awood u siinaysaa chips-ka awoodda yar, si weyn u kordhiya nolosha batteriga ee taleefannada casriga ah iyo kor u qaadida xasilloonida codsiyada AI iyo IoT.
(2) Lammaanaha ugu Wanaagsan ee Gallium Nitride (GAN)
Goobta semiconductor, gallium nitride (GaN) waxay u soo baxday sidii xiddig ifaysa faa'iidooyinkeeda gaarka ah awgeed. Iyada oo ah walxo semiconductor-ballaaran oo leh gaab gaab ah oo ah 3.4 eV—oo si weyn uga weyn silikoonka 1.1 eV—GaN ayaa ka sarreeya heer kulka sare, korantada sare, iyo codsiyada soo noqnoqda. Dhaqdhaqaaqeeda elektaroonigga ah ee sarreeya iyo xoogga burburka muhiimka ah ee goobta ayaa ka dhigaya wax ku habboon awoodda sare, heerkulka sare, soo noqnoqda, iyo iftiinka sare ee qalabka elektarooniga ah. Qalabka elektiroonigga ah ee korontada ku shaqeeya, aaladaha ku saleysan GaN waxay ku shaqeeyaan si isdaba joog ah oo leh isticmaalka tamar hoose, iyagoo bixinaya waxqabad heersare ah xagga beddelka awoodda iyo maareynta tamarta. Isgaadhsiinta mikrowaytka, GaN waxay awood u siinaysaa qaybo badan oo soo noqnoqonaya sida 5G, kor u qaadista tayada gudbinta calaamadaha iyo xasiloonida.
Crystal Sapphire waxaa loo tixgaliyaa "lamaanaha saxda ah" ee GaN. In kasta oo ay is-waafajin la'aanteeda lattice iyo GaN ay ka sarreyso kan silikoon carbide (SiC), substrate-yada sapphire-ku waxay muujinayaan is-dheellitir la'aanta kulaylka hoose inta lagu jiro Epitaxy GaN, taasoo siinaya aasaas xasilloon korriinka GaN. Intaa waxaa dheer, sapphire's kulaylka wanaagsan ee daahsoonaanshaha iyo hufnaanta indhaha ayaa sahlaysa daminta kulaylka wax ku oolka ah ee aaladaha GaN ee awooda sare leh, hubinta xasiloonida hawlgalka iyo hufnaanta ugu fiican ee soosaarka iftiinka. Qalabka dahaarka korantada ee sare waxay sii yareeyaan faragelinta calaamadaha iyo luminta tamarta. Isku dhafka sapphire iyo GaN ayaa horseeday horumarinta qalabyada waxqabadka sare leh, oo ay ku jiraan GaN-ku-salaysan LED-yada, kuwaas oo xukuma iftiinka iyo suuqyada bandhiga-laga bilaabo nalalka LED-ga guriga ilaa muraayadaha dibadda ee waaweyn-iyo sidoo kale diodes laser loo isticmaalo isgaarsiinta indhaha iyo farsamaynta laser saxda ah.
XKH's Waferka GaN-on-sapphire
Balaadhinta Xuduudaha Codsiyada Semiconductor
(1) "Gaashanka" ee Codsiyada Ciidamada iyo Hawada
Qalabka militariga iyo hawada hawada inta badan waxay ku shaqeeyaan xaalado aad u daran. Meel bannaan, dayax gacmeedyadu waxay u adkeystaan heerkul-eber u dhow, shucaac xoog leh oo cosmic ah, iyo caqabadaha deegaanka faakuumka. Dhanka kale, diyaaradaha militariga, waxay wajahaan heerkulka dusha sare ee ka sarreeya 1,000 ° C sababtoo ah kulaylka aerodynamic inta lagu jiro duulimaadka xawaaraha sare leh, oo ay la socdaan culeysyo farsamo oo sarreeya iyo faragelinta elektromagnetic.
Kariimaha Sapphire ee gaarka ah ayaa ka dhigaya wax ku habboon qaybaha muhiimka ah ee dhinacyadan. Iska caabin heerkul sare ah oo gaar ah - oo leh ilaa 2,045 ° C iyada oo la ilaalinayo sharafta qaabdhismeedka - waxay hubisaa waxqabadka la isku halayn karo ee ka hooseeya diiqada kulaylka. Adaggeeda shucaaca waxay sidoo kale ilaalisaa shaqeynta jawiga koojka iyo nukliyeerka, iyadoo si wax ku ool ah u ilaalinaysa qalabka elektaroonigga ah ee xasaasiga ah. Sifooyinkan ayaa horseeday isticmaalka baahsan ee sapphire ee daaqadaha infrared (IR) heerkulka sare. Nidaamyada hagida gantaalada, daaqadaha IR waa inay ilaaliyaan iftiinka indhaha ee kulaylka iyo xawaaraha aad u daran si loo xaqiijiyo ogaanshaha saxda ah ee bartilmaameedka. Daaqadaha IR-ku-saleysan ee Sapphire waxay isku daraan degganaansho kuleyl sare leh iyo gudbinta IR-ga sare, taasoo si weyn u wanajineysa saxnaanta hanuuninta. Hawada hawada sare, sapphire waxa ay ilaalisaa hababka indhaha ee dayax gacmeedka, isaga oo awood u siinaya sawir cad oo ku jira xaaladaha qalafsan ee orbital.
XKH eedaaqadaha indhaha ee sapphire
(2) Aasaaska Cusub ee Superconductors iyo Microelectronics
Dabeecadda sare, sapphire waxa ay u adeegtaa sidii substrate lagama maarmaanka u ah samaynta filimada khafiifka ah, taas oo awood u siinaysa wax-iska-caabbinta eber-isbeddelka gudbinta awoodda, tareenada maglev, iyo nidaamyada MRI. Filimada waxqabadka sare leh waxay u baahan yihiin substrates leh qaab dhismeedyo xasiloon, iyo sapphire's waafaqid agabka sida magnesium diboride (MgB₂) waxay u ogolaataa korriinka filimada cufnaanta hadda muhiimka ah ee la xoojiyey iyo goobta birlabeedka muhiimka ah. Tusaale ahaan, fiilooyinka korantada ee isticmaalaya filimada safir-ka-taageeraya filimaanta sare-u-qaadka waxay si weyn u wanaajiyaan waxtarka gudbinta iyagoo yareynaya luminta tamarta.
In microelectronics, sapphire substrates leh hanuunin crystallographic gaar ah - sida R-diyaarad (<1-102>) iyo A-diyaarad (<11-20>) - awood lakabyada silikoon epitaxial ee ku habboon wareegyada isku dhafan (ICs). Sapphire-diyaarada R-diyaaradu waxay yaraynaysaa ciladaha crystal-ka ee xawaaraha sare ee IC-yada, kor u qaadida xawaaraha hawlgalka iyo xasiloonida, halka A-diyaarada sapphire-ka guryaha dahaadhan iyo ogolaanshaha lebbiska ay wanaajiso microelectronics hybrid iyo is dhexgalka heerkul sare. Substrates-yadani waxay ku xoojiyaan chips-yada asaasiga ah ee xisaabinta waxqabadka sare leh iyo kaabayaasha isgaarsiinta.
XKHsAlN-on-NPSS Wafer
Mustaqbalka Sapphire Crystal ee Semiconductors
Sapphire ayaa horey u soo bandhigtay qiimo aad u weyn oo dhan semiconductors, laga bilaabo samaynta chip ilaa hawada hawada iyo kontaroolada sare. Marka ay tignoolajiyadu horumarto, kaalinteedu way sii ballaadhin doontaa. Sirdoonka macmalka ah, sapphire-ay taageerto awood hooseeya, jajabyada waxqabadka sare waxay kaxayn doonaan horumarka AI ee daryeelka caafimaadka, gaadiidka, iyo maaliyadda. Marka la eego xisaabinta quantum-ka, agabka maaddada sapphire waxay u dhigayaan musharrax rajo leh oo is dhexgalka qubit ah. Dhanka kale, aaladaha GaN-on-sapphire waxay dabooli doonaan baahida sii kordheysa ee qalabka isgaarsiinta 5G/6G. Hore u socoshada, sapphire waxa ay ahaan doontaa tiirarka hal-abuurka semiconductor, oo xoojinaya horumarka tignoolajiyada aadanaha.
XKH's GaN-on-sapphire waferka epitaxial
XKH waxay bixisaa daaqadaha indhaha ee sapphire-ka saxda ah iyo xalalka waferka ee GaN-on-sapphire ee codsiyada cirifka leh. Ka faa'iidaysiga kobaca crystal lahaanshaha iyo teknoolojiyadda dhalaalaysa nanoscale, waxaan ku siinnaa daaqadaha sapphire-ka fidsan oo leh gudbin gaar ah oo ka socota UV ilaa IR spectra, oo ku habboon hawada hawada, difaaca, iyo nidaamyada laysarka awoodda sare leh.
Waqtiga boostada: Abriil-18-2025
