Zafír szubsztrát
Leírás
A zafír (Al2O3) egykristály kiváló többfunkciós anyag.Magas hőállósággal, jó hővezetéssel, nagy keménységgel, infravörös átvitellel és jó kémiai stabilitással rendelkezik.Széles körben használják az ipar, a honvédelem és a tudományos kutatás számos területén (például magas hőmérsékletű infravörös ablak).Ugyanakkor egyfajta széles körben használt egykristályos hordozóanyag is.Ez az első számú hordozó a jelenlegi kék, lila, fehér fénykibocsátó dióda (LED) és kék lézer (LD) iparban (a gallium-nitrid filmnek először epitaxiálisnak kell lennie a zafír hordozón), és fontos szupravezető is. film szubsztrátum.Az Y-rendszer, az La rendszer és más magas hőmérsékletű szupravezető filmek mellett új, praktikus MgB2 (magnézium-diborid) szupravezető fóliák termesztésére is használható (általában az egykristály szubsztrát kémiailag korrodálódik az MgB2 gyártása során filmek).
Tulajdonságok
| Kristálytisztaság | > 99,99% |
| Olvadáspont (℃) | 2040 |
| Sűrűség (g/cm).3） | 3.98 |
| Keménység (Mho) | 9 |
| Hőtágulás | 7,5 (x10-6/oC) |
| Fajlagos hő | 0,10 ( cal /oC) |
| Hővezető | 46.06 @ 0oC 25,12 @ 100oC, 12,56 @ 400oC ( W/(mK) ) |
| Dielektromos állandó | ~ 9,4 @ 300 K az A tengelyen ~ 11,58 @ 300 K a C tengelyen |
| Veszteségtangens 10 GHz-en | < 2x10-5A tengelyen <5 x 10-5a C tengelyen |
Zafír szubsztrát meghatározása
A zafír szubsztrát egy kristály alumínium-oxidból (Al2O3) készült átlátszó kristályos anyagra utal.A "zafír" kifejezést gyakran használják a korund drágakő fajtájának leírására, amely általában kék színű.A szubsztrátumok tekintetében azonban a zafír egy mesterségesen termesztett, színtelen, nagy tisztaságú kristályt jelent, amelyet különféle alkalmazásokban használnak.Íme néhány kulcsfontosságú pont a zafír hordozókkal kapcsolatban:
1. Kristályszerkezet: A zafír hatszögletű kristályszerkezettel rendelkezik, amelyben az alumíniumatomok és az oxigénatomok ismétlődően helyezkednek el.A trigonális kristályrendszerhez tartozik.
2. Nagy keménység: A zafír az egyik legkeményebb ismert anyag, Mohs-keménysége 9. Emiatt rendkívül karc- és kopásálló, hozzájárulva a tartóssághoz és az alkalmazási élettartamhoz.
3. Fényáteresztés: A zafír kiváló fényáteresztéssel rendelkezik, különösen a látható és közeli infravörös tartományban.Körülbelül 180 nm és 5500 nm közötti fényt képes átereszteni, így optikai és optoelektronikai alkalmazások széles skálájára alkalmas.
4. Hő- és mechanikai tulajdonságok: A zafír jó termikus és mechanikai tulajdonságokkal, magas olvadásponttal, alacsony hőtágulási együtthatóval és kiváló hővezető képességgel rendelkezik.Ellenáll a magas hőmérsékletnek, a mechanikai igénybevételnek és a hőciklusnak, így alkalmas magas hőmérsékletű és nagy teljesítményű alkalmazásokhoz.
5. Kémiai stabilitás: A zafír nagy kémiai stabilitással rendelkezik, és ellenáll a legtöbb savnak, lúgnak és szerves oldószernek.Ez a tulajdonság biztosítja a tartósságot és a megbízhatóságot különféle zord körülmények között.
6. Elektromos szigetelési tulajdonságok: A zafír kiváló elektromos szigetelő, amely előnyös az elektromos leválasztást vagy szigetelést igénylő alkalmazásoknál.
7. Alkalmazás: A zafír szubsztrátumokat széles körben használják optoelektronikában, félvezetőkben, fénykibocsátó diódákban, lézerdiódákban, optikai ablakokban, órakristályokban és tudományos kutatásokban.
A zafír szubsztrátumokat nagyra értékelik optikai, mechanikai, termikus és kémiai tulajdonságaik kombinációja miatt.Kiváló anyagtulajdonságai alkalmassá teszik olyan igényes alkalmazásokhoz, amelyek nagy tartósságot, nagy optikai tisztaságot, elektromos szigetelést és környezeti elemekkel szembeni ellenállást igényelnek.
