Safirna podloga
Opis
Monokristal safira (Al2O3) izvrstan je višenamjenski materijal.Ima otpornost na visoke temperature, dobru provodljivost topline, visoku tvrdoću, infracrveni prijenos i dobru kemijsku stabilnost.Naširoko se koristi u mnogim područjima industrije, nacionalne obrane i znanstvenih istraživanja (kao što je visokotemperaturni infracrveni prozor).U isto vrijeme, to je i vrsta naširoko korištenog monokristalnog supstratnog materijala.To je supstrat prvog izbora u trenutnoj industriji plavih, ljubičastih, bijelih svjetlećih dioda (LED) i plavih lasera (LD) (film galijevog nitrida prvo mora biti epitaksijalan na safirnoj podlozi), a također je i važan supravodljivi film supstrat.Uz Y-sustav, La sustav i druge visokotemperaturne supravodljive filmove, također se može koristiti za uzgoj novih praktičnih MgB2 (magnezijev diborid) supravodljivih filmova (obično će monokristalni supstrat biti kemijski korodiran tijekom izrade MgB2 filmovi).
Svojstva
| Kristalna čistoća | > 99,99% |
| Talište（℃） | 2040 |
| Gustoća（g/cm3） | 3.98 |
| Tvrdoća (Mho) | 9 |
| Toplinska ekspanzija | 7,5 (x10-6/oC) |
| Određena toplina | 0,10 (kal /oC) |
| Toplinska vodljivost | 46.06 @ 0oC 25.12 @ 100oC, 12.56 @ 400oC ( W/(mK) ) |
| Dielektrična konstanta | ~ 9,4 @300K na A osi ~ 11,58@ 300K na C osi |
| Tangenta gubitaka na 10 GHz | < 2x10-5na A osi, <5 x10-5na C osi |
Definicija safirne podloge
Safirni supstrat odnosi se na prozirni kristalni materijal izrađen od monokristalnog aluminijevog oksida (Al2O3).Izraz "safir" često se koristi za opisivanje vrste dragog kamenja korunda, koji je obično plave boje.Međutim, u pogledu supstrata, safir se odnosi na umjetno uzgojen, bezbojan kristal visoke čistoće koji se koristi u raznim primjenama.Evo nekoliko ključnih točaka o safirnim podlogama:
1. Kristalna struktura: Safir ima heksagonalnu kristalnu strukturu u kojoj su atomi aluminija i atomi kisika više puta raspoređeni.Pripada trigonalnom kristalnom sustavu.
2. Visoka tvrdoća: Safir je jedan od najtvrđih poznatih materijala, s Mohsovom tvrdoćom od 9. To ga čini vrlo otpornim na ogrebotine i abraziju, pridonoseći njegovoj izdržljivosti i dugovječnosti u primjeni.
3. Prijenos svjetla: Safir ima odličan prijenos svjetla, posebno u vidljivom i bliskom infracrvenom području.Može prenositi svjetlost od približno 180 nm do 5500 nm, što ga čini prikladnim za širok raspon optičkih i optoelektroničkih primjena.
4. Toplinska i mehanička svojstva: Safir ima dobra toplinska i mehanička svojstva, visoko talište, nizak koeficijent toplinske ekspanzije i izvrsnu toplinsku vodljivost.Može izdržati visoke temperature, mehaničko naprezanje i toplinske cikluse, što ga čini prikladnim za primjenu pri visokim temperaturama i visokoj snazi.
5. Kemijska stabilnost: Safir ima visoku kemijsku stabilnost i otporan je na većinu kiselina, lužina i organskih otapala.Ova značajka osigurava njegovu izdržljivost i pouzdanost u različitim teškim okruženjima.
6. Svojstva električne izolacije: Safir je izvrstan električni izolator, što je korisno za primjene koje zahtijevaju električnu izolaciju ili izolaciju.
7. Primjena: Safirne podloge naširoko se koriste u optoelektronici, poluvodičima, diodama koje emitiraju svjetlost, laserskim diodama, optičkim prozorima, kristalima za satove i znanstvenim istraživanjima.
Podloge od safira visoko su cijenjene zbog svoje kombinacije optičkih, mehaničkih, toplinskih i kemijskih svojstava.Njegova izvanredna svojstva materijala čine ga prikladnim za zahtjevne primjene koje zahtijevaju visoku izdržljivost, visoku optičku jasnoću, električnu izolaciju i otpornost na elemente okoliša.
