Nilam adalah kristal tunggal alumina, tergolong dalam sistem kristal tiga pihak, struktur heksagon, struktur kristalnya terdiri daripada tiga atom oksigen dan dua atom aluminium dalam jenis ikatan kovalen, disusun sangat rapat, dengan rantai ikatan yang kuat dan tenaga kekisi, manakala dalaman kristal hampir tiada kekotoran atau kecacatan, jadi ia mempunyai penebat elektrik yang sangat baik, ketelusan, kekonduksian haba yang baik dan ciri-ciri ketegaran yang tinggi. Digunakan secara meluas sebagai tingkap optik dan bahan substrat prestasi tinggi. Walau bagaimanapun, struktur molekul nilam adalah kompleks dan terdapat anisotropi, dan kesan ke atas sifat fizikal yang sepadan juga sangat berbeza untuk pemprosesan dan penggunaan arah kristal yang berbeza, jadi penggunaannya juga berbeza. Secara umum, substrat nilam tersedia dalam arah satah C, R, A dan M.
Aplikasi daripadawafer nilam satah C
Gallium nitride (GaN) sebagai semikonduktor generasi ketiga jurang jalur lebar, mempunyai jurang jalur langsung yang luas, ikatan atom yang kuat, kekonduksian haba yang tinggi, kestabilan kimia yang baik (hampir tidak terhakis oleh sebarang asid) dan keupayaan anti-penyinaran yang kuat, dan mempunyai prospek yang luas dalam aplikasi optoelektronik, peranti suhu dan kuasa tinggi dan peranti gelombang mikro frekuensi tinggi. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh takat lebur GaN yang tinggi, sukar untuk mendapatkan bahan kristal tunggal bersaiz besar, jadi cara biasa adalah untuk menjalankan pertumbuhan heteroepitaksi pada substrat lain, yang mempunyai keperluan yang lebih tinggi untuk bahan substrat.
Berbanding dengansubstrat nilamdengan muka kristal lain, kadar ketidakpadanan malar kekisi antara wafer nilam satah C (orientasi <0001>) dan filem yang dimendapkan dalam kumpulan Ⅲ-Ⅴ dan Ⅱ-Ⅵ (seperti GaN) adalah agak kecil, dan ketidakpadanan pemalar kekisi kadar antara keduanya danfilem AlNyang boleh digunakan sebagai lapisan penampan adalah lebih kecil, dan ia memenuhi keperluan rintangan suhu tinggi dalam proses penghabluran GaN. Oleh itu, ia adalah bahan substrat biasa untuk pertumbuhan GaN, yang boleh digunakan untuk membuat led putih/biru/hijau, diod laser, pengesan inframerah dan sebagainya.
Perlu dinyatakan bahawa filem GaN yang ditanam pada substrat nilam satah C tumbuh di sepanjang paksi kutubnya, iaitu arah paksi C, yang bukan sahaja proses pertumbuhan matang dan proses epitaksi, kos yang agak rendah, fizikal yang stabil. dan sifat kimia, tetapi juga prestasi pemprosesan yang lebih baik. Atom-atom wafer nilam berorientasikan C terikat dalam susunan O-al-al-o-al-O, manakala kristal nilam berorientasikan M dan berorientasikan A terikat dalam al-O-al-O. Oleh kerana Al-Al mempunyai tenaga ikatan yang lebih rendah dan ikatan yang lebih lemah daripada Al-O, berbanding dengan kristal nilam berorientasikan M dan berorientasikan A, Pemprosesan C-nilam terutamanya untuk membuka kunci Al-Al, yang lebih mudah untuk diproses , dan boleh memperoleh kualiti permukaan yang lebih tinggi, dan kemudian memperoleh kualiti epitaxial galium nitrida yang lebih baik, yang boleh meningkatkan kualiti LED putih/biru kecerahan ultra tinggi. Sebaliknya, filem yang ditanam di sepanjang paksi C mempunyai kesan polarisasi spontan dan piezoelektrik, menghasilkan medan elektrik dalaman yang kuat di dalam filem (Telaga kuantum lapisan aktif), yang sangat mengurangkan kecekapan bercahaya filem GaN.
wafer nilam satah Apermohonan
Kerana prestasi komprehensif yang sangat baik, terutamanya penghantaran yang sangat baik, kristal tunggal nilam boleh meningkatkan kesan penembusan inframerah, dan menjadi bahan tingkap inframerah pertengahan yang ideal, yang telah digunakan secara meluas dalam peralatan fotoelektrik tentera. Di mana A nilam ialah satah kutub (satah C) dalam arah biasa muka, ialah permukaan bukan kutub. Secara amnya, kualiti kristal nilam berorientasikan A adalah lebih baik daripada kristal berorientasikan C, dengan kurang terkehel, kurang struktur Mozek dan struktur kristal yang lebih lengkap, jadi ia mempunyai prestasi penghantaran cahaya yang lebih baik. Pada masa yang sama, disebabkan oleh mod ikatan atom Al-O-Al-O pada satah a, kekerasan dan rintangan haus nilam berorientasikan A adalah jauh lebih tinggi daripada nilam berorientasikan C. Oleh itu, cip A-directional kebanyakannya digunakan sebagai bahan tingkap; Di samping itu, nilam juga mempunyai pemalar dielektrik seragam dan sifat penebat tinggi, jadi ia boleh digunakan untuk teknologi mikroelektronik hibrid, tetapi juga untuk pertumbuhan konduktor yang hebat, seperti penggunaan TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, pertumbuhan filem superkonduktor epitaxial heterogen pada substrat komposit nilam serium oksida (CeO2). Walau bagaimanapun, juga kerana tenaga ikatan Al-O yang besar, ia lebih sukar untuk diproses.
Pemakaianwafer nilam satah R /M
Satah R ialah permukaan bukan kutub nilam, jadi perubahan dalam kedudukan satah R dalam peranti nilam memberikannya sifat mekanikal, haba, elektrik dan optik yang berbeza. Secara umum, substrat nilam permukaan R lebih disukai untuk pemendapan heteroepitaxial silikon, terutamanya untuk aplikasi litar bersepadu semikonduktor, gelombang mikro dan mikroelektronik, dalam pengeluaran plumbum, komponen superkonduktor lain, perintang rintangan tinggi, galium arsenide juga boleh digunakan untuk R- jenis pertumbuhan substrat. Pada masa ini, dengan populariti telefon pintar dan sistem komputer tablet, substrat nilam muka R telah menggantikan peranti SAW kompaun sedia ada yang digunakan untuk telefon pintar dan komputer tablet, menyediakan substrat untuk peranti yang boleh meningkatkan prestasi.
Jika terdapat pelanggaran, hubungi padam
Masa siaran: Jul-16-2024