זענען דא אויך אונטערשיידן אין דער אנווענדונג פון סאַפיר וועיפערס מיט פאַרשידענע קריסטאַל אָריענטאַציעס?

סאַפיר איז אַן איינציקער קריסטאַל פון אַלומינאַ, וואָס געהערט צו דער דרייפּאַרטיקער קריסטאַל סיסטעם, מיט אַ העקסאַגאָנאַלער סטרוקטור. די קריסטאַל סטרוקטור איז צוזאַמענגעשטעלט פון דריי זויערשטאָף אַטאָמען און צוויי אַלומינום אַטאָמען אין אַ קאָוואַלענטן בונד, זייער נאָענט צוזאַמענגעאָרדנט, מיט אַ שטאַרקער בונד קייט און גיטער ענערגיע, בשעת די אינעווייניקסטע קריסטאַלן האָבן כּמעט קיין אומריינקייטן אָדער חסרונות, אַזוי עס האט אַן אויסגעצייכנטע עלעקטרישע איזאָלאַציע, טראַנספּאַרענץ, גוטע טערמישע קאַנדאַקטיוויטי און הויך שטייפקייט. עס ווערט ברייט געניצט ווי אָפּטישע פֿענצטער און הויך-פאָרשטעלונג סאַבסטראַט מאַטעריאַלן. אָבער, די מאָלעקולאַרע סטרוקטור פון סאַפיר איז קאָמפּלעקס און עס איז אַניזאָטראָפּי, און דער השפּעה אויף די קאָרעספּאָנדירנדיקע פיזישע אייגנשאַפטן איז אויך זייער אַנדערש פֿאַר די פּראַסעסינג און נוצן פון פאַרשידענע קריסטאַל ריכטונגען, אַזוי די נוצן איז אויך אַנדערש. בכלל, סאַפיר סאַבסטראַטן זענען בנימצא אין C, R, A און M פלאַך ריכטונגען.

די אַפּליקאַציע פוןC-פלאַך סאַפייער וועיפער

גאליום ניטריד (GaN) אלס א ברייטער באנדגאפ דריטער דור האלב-קאנדוקטאר, האט א ברייטן דירעקטן באנדגאפ, א שטארקע אטאמישע בונד, הויכע טערמישע קאנדוקטיוויטעט, גוטע כעמישע סטאביליטעט (כמעט נישט קאראדירט דורך קיין זויער) און שטארקע אנטי-שטראלונג פעאיקייט, און האט ברייטע אויסזיכטן אין די אנווענדונג פון אפטאעלעקטראניק, הויך טעמפעראטור און מאכט דעווייסעס און הויך-פרעקווענץ מייקראכוועלוו דעווייסעס. אבער, צוליב דעם הויכן שמעלץ-פונקט פון GaN, איז שווער צו באקומען גרויסע איינציקע קריסטאל מאטעריאלן, ממילא איז דער געווענליכער וועג צו דורכפירן העטעראעפּיטאקסי וואוקס אויף אנדערע סובסטראטן, וואס האט העכערע באדערפענישן פאר סובסטראט מאטעריאלן.

קאַמפּערד מיט דיסאַפיר סאַבסטראַטמיט אנדערע קריסטאַל פנימער, די גיטער קאָנסטאַנט מיסמאַטש קורס צווישן די C-פּלאַן (<0001> אָריענטירונג) סאַפייער וועיפער און די פילמען דעפּאַזיטיד אין גרופּעס Ⅲ-Ⅴ און Ⅱ-Ⅵ (אַזאַ ווי GaN) איז לעפיערעך קליין, און די גיטער קאָנסטאַנט מיסמאַטש קורס צווישן די צוויי און דיאַל-ען פילמעןוואָס קען גענוצט ווערן ווי אַ באַפער שיכט איז נאָך קלענער, און עס טרעפט די באדערפענישן פון הויך טעמפּעראַטור קעגנשטעל אין דעם GaN קריסטאַליזאַציע פּראָצעס. דעריבער, איז עס אַ געוויינטלעך סאַבסטראַט מאַטעריאַל פֿאַר GaN וווּקס, וואָס קען גענוצט ווערן צו מאַכן ווייַס/בלוי/גרין לעדס, לאַזער דיאָדעס, ינפראַרעד דעטעקטאָרס און אַזוי ווייטער.

עס איז ווערט צו דערמאָנען אַז דער GaN פֿילם וואָס וואַקסט אויף דער C-פּלאַן סאַפֿיר סאַבסטראַט וואַקסט צוזאמען זײַן פּאָלאַרער אַקס, דאָס הייסט, די ריכטונג פֿון דער C-אַקס, וואָס איז ניט נאָר אַ רייף וואוקס פּראָצעס און עפּיטאַקסי פּראָצעס, רעלאַטיוו ביליק, סטאַבילע פֿיזישע און כעמישע אייגנשאַפֿטן, נאָר אויך אַ בעסערע פּראַסעסינג פאָרשטעלונג. די אַטאָמען פֿון דער C-אָריענטירטער סאַפֿיר וועיפֿער זענען געבונדן אין אַן O-אַל-אַל-אָ-אַל-O אָרדענונג, בשעת די M-אָריענטירטע און A-אָריענטירטע סאַפֿיר קריסטאַלן זענען געבונדן אין אַל-O-אַל-O. ווײַל אַל-אַל האט אַ נידעריקערע פֿאַרבינדונג ענערגיע און אַ שוואַכערע פֿאַרבינדונג ווי אַל-O, פֿאַרגליכן מיט די M-אָריענטירטע און A-אָריענטירטע סאַפֿיר קריסטאַלן, די פּראַסעסינג פֿון C-סאַפֿיר איז דער עיקר צו עפֿענען דעם אַל-אַל שליסל, וואָס איז גרינגער צו פּראַסעסירן, און קען באַקומען אַ העכערע ייבערפֿלאַך קוואַליטעט, און דערנאָך באַקומען אַ בעסערע גאַליום ניטריד עפּיטאַקסיאַל קוואַליטעט, וואָס קען פֿאַרבעסערן די קוואַליטעט פֿון דער הויך ברייטקייט ווײַס/בלוי LED. אויף דער אנדערער האַנט, די פילמען וואָס וואַקסן צוזאמען די C-אַקס האָבן ספּאָנטאַנע און פּיעזאָעלעקטרישע פּאָלאַריזאַציע עפֿעקטן, וואָס רעזולטירט אין אַ שטאַרק אינערלעכן עלעקטרישן פעלד אינעווייניק פון די פילמען (אַקטיווע שיכט קוואַנטום וועלז), וואָס שטארק ראַדוסירט די ליכטיק עפעקטיווקייט פון GaN פילמען.

א-פלאַך סאַפיר וועיפעראַפּליקאַציע

צוליב זיין אויסגעצייכנטן קאָמפּרעהענסיוו פאָרשטעלונג, ספּעציעל אויסגעצייכנט טראַנסמיטאַנס, קען סאַפיר איינציק קריסטאַל פֿאַרבעסערן דעם אינפֿראַרויט דורכדרינגונג ווירקונג, און ווערן אַן אידעאַל מיטל-אינפֿראַרויט פֿענצטער מאַטעריאַל, וואָס איז ברייט געניצט געוואָרן אין מיליטערישער פֿאָטאָ-עלעקטרישער עקוויפּמענט. וואו A סאַפיר איז אַ פּאָלאַר פלאַך (C פלאַך) אין דער נאָרמאַלער ריכטונג פֿון דער פּנים, איז אַ ניט-פּאָלאַרער ייבערפלאַך. בכלל, די קוואַליטעט פֿון A-אָריענטירטן סאַפיר קריסטאַל איז בעסער ווי די פֿון C-אָריענטירטן קריסטאַל, מיט ווייניקער דיסלאָקאַציע, ווייניקער מאָסאַיק סטרוקטור און מער קאָמפּלעט קריסטאַל סטרוקטור, אַזוי עס האט בעסערע ליכט טראַנסמיסיע פאָרשטעלונג. אין דער זעלבער צייט, צוליב דעם Al-O-Al-O אַטאָמישן פֿאַרבינדונג מאָדע אויף פלאַך a, זענען די כאַרדנאַס און טראָגן קעגנשטעל פֿון A-אָריענטירטן סאַפיר באַדייטנד העכער ווי די פֿון C-אָריענטירטן סאַפיר. דעריבער, A-דירעקשאַנאַל טשיפּס ווערן מערסטנס געניצט ווי פֿענצטער מאַטעריאַלן; דערצו, האט סאַפיר א אויך א גלייכפארמיגע דיעלעקטרישע קאָנסטאַנטע און הויכע איזאָלאַציע אייגנשאַפטן, אַזוי עס קען ווערן גענוצט אין כייבריד מיקראָעלעקטראָניק טעכנאָלאָגיע, אָבער אויך פֿאַר דער אַנטוויקלונג פון גוטע קאָנדוקטאָרן, אַזאַ ווי די נוצן פון TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, און די אַנטוויקלונג פון העטעראָגענע עפּיטאַקסיאַל סופּערקאַנדאַקטינג פילמען אויף סעריום אָקסייד (CeO2) סאַפיר קאָמפּאָזיט סאַבסטראַט. אָבער, אויך צוליב דער גרויסער בונד ענערגיע פון ​​Al-O, איז עס שווערער צו פּראָצעסירן.

אַפּליקאַציע פוןR /M פלאַך סאַפייער וועיפער

די R-פלאך איז די נישט-פאלארע אייבערפלאך פון א סאפיר, אזוי די ענדערונג אין דער R-פלאך פאזיציע אין א סאפיר דעווייס גיט אים אנדערע מעכאנישע, טערמישע, עלעקטרישע, און אפטישע אייגנשאפטן. בכלל, R-אייבערפלאך סאפיר סובסטראט איז בילכער פאר העטעראעפּיטאקסיאלע דעפאזיציע פון ​​סיליקאן, הויפטזעכליך פאר האלב-קאנדוקטאר, מייקראכוועלוו און מיקראעלעקטראניק אינטעגרירטע קרייז אפליקאציעס, אין דער פראדוקציע פון ​​בליי, אנדערע סופערקאנדוקטינג קאמפאנענטן, הויך-קעגנשטעל רעזיסטאָרן, גאליום ארסעניד קען אויך ווערן גענוצט פאר R-טיפ סובסטראט וואוקס. איצט, מיט דער פאפולאריטעט פון סמארטפאונס און טאבלעט קאמפיוטער סיסטעמען, האט R-פנים סאפיר סובסטראט ערזעצט די עקזיסטירנדע קאמפאונד SAW דעווייסעס גענוצט פאר סמארטפאונס און טאבלעט קאמפיוטערס, צושטעלנדיג א סובסטראט פאר דעווייסעס וואס קענען פארבעסערן די פערפארמאנס.

אויב עס איז דא א פארלעצונג, קאנטאקט אויסמעקן