Safira ke kristale e le 'ngoe ea alumina, ke ea tsamaiso ea kristale ea tripartite, sebopeho sa mahlakore a tšeletseng, sebopeho sa eona sa kristale se entsoe ka liathomo tse tharo tsa oksijene le liathomo tse peli tsa aluminium ka mofuta oa khokahano ea covalent, tse hlophisitsoeng haufi-ufi haholo, ka ketane e matla ea khokahano le matla a lattice, ha karolo ea eona ea kristale e batla e se na litšila kapa liphoso, kahoo e na le insulation e ntle ea motlakase, ponaletso, conductivity e ntle ea mocheso le litšobotsi tse phahameng tsa ho tiea. E sebelisoa haholo e le fensetere ea optical le thepa ea substrate e sebetsang hantle. Leha ho le joalo, sebopeho sa limolek'hule sa safire se rarahane 'me ho na le anisotropy,' me tšusumetso ho thepa ea 'mele e tsamaellanang le eona e fapane haholo bakeng sa ts'ebetso le ts'ebeliso ea litaelo tse fapaneng tsa kristale, kahoo ts'ebeliso le eona e fapane. Ka kakaretso, li-substrate tsa safire li fumaneha ka litaelo tsa sefofane sa C, R, A le M.
Tšebeliso eaSejana sa safire sa C-plane
Gallium nitride (GaN) e le semiconductor ea moloko oa boraro ea bandgap e pharaletseng, e na le lekhalo le leholo la bandband, tlamo e matla ea athomo, conductivity e phahameng ea mocheso, botsitso bo botle ba lik'hemik'hale (hoo e ka bang ha bo senyehe ke asiti efe kapa efe) le bokhoni bo matla ba ho thibela mahlaseli, 'me e na le menyetla e mengata ts'ebelisong ea lisebelisoa tsa optoelectronics, lisebelisoa tsa mocheso o phahameng le tsa matla le lisebelisoa tsa microwave tse nang le maqhubu a phahameng. Leha ho le joalo, ka lebaka la ntlha e phahameng ea ho qhibiliha ha GaN, ho thata ho fumana lisebelisoa tse kholo tsa kristale e le 'ngoe, kahoo tsela e tloaelehileng ke ho etsa kholo ea heteroepitaxy holim'a li-substrate tse ling, tse nang le litlhoko tse phahameng bakeng sa lisebelisoa tsa substrate.
Ha ho bapisoa lesubstrate ea safireka lifahleho tse ling tsa kristale, sekhahla sa ho se tsamaisane ha lattice kamehla pakeng tsa C-plane (<0001> orientation) sapphire wafer le lifilimi tse behiloeng ka lihlopha Ⅲ-Ⅴ le Ⅱ-Ⅵ (joalo ka GaN) se senyenyane haholo, 'me sekhahla sa ho se tsamaisane ha lattice kamehla pakeng tsa tse peli leLifilimi tsa AlNe ka sebelisoang e le lera la buffer e nyane le ho feta, 'me e fihlela litlhoko tsa ho hanyetsa mocheso o phahameng ts'ebetsong ea kristale ea GaN. Ka hona, ke thepa e tloaelehileng ea substrate bakeng sa kholo ea GaN, e ka sebelisoang ho etsa li-LED tse tšoeu/putsoa/botala, li-diode tsa laser, li-detector tsa infrared le tse ling.
Ho bohlokoa ho bolela hore filimi ea GaN e holisitsoeng holim'a substrate ea sapphire ea C-plane e hola ho latela potoloho ea eona ea polar, ke hore, tataiso ea C-axis, e seng feela ts'ebetso ea kholo e holileng le ts'ebetso ea epitaxy, litšenyehelo tse tlase haholo, thepa e tsitsitseng ea 'mele le ea lik'hemik'hale, empa hape le ts'ebetso e betere ea ts'ebetso. Liathomo tsa wafer ea sapphire e shebaneng le C li hokahantsoe ka tokisetso ea O-al-al-o-al-O, ha likristale tsa sapphire tse shebaneng le M le A li hokahantsoe ho al-O-al-O. Hobane Al-Al e na le matla a tlase a ho hokela le khokahano e fokolang ho feta Al-O, ha e bapisoa le likristale tsa sapphire tse shebaneng le M le A, Ts'ebetso ea C-sapphire ke haholo-holo ho bula senotlolo sa Al-Al, e leng se bonolo ho se sebetsana, 'me se ka fumana boleng bo holimo ba bokaholimo, ebe se fumana boleng bo betere ba gallium nitride epitaxial, e ka ntlafatsang boleng ba LED e tšoeu/e putsoa e khanyang haholo. Ka lehlakoreng le leng, lifilimi tse hodisitsweng ho latela C-axis di na le ditlamorao tsa polarization tse iketsahallang le tsa piezoelectric, tse fellang ka tshimo e matla ya motlakase ka hare ho difilimi (active layer quantum Wells), e leng se fokotsang haholo bokgoni ba ho bonesa ba difilimi tsa GaN.
Sejana sa safire sa sefofanekopo
Ka lebaka la ts'ebetso ea eona e ntle ka ho fetisisa e felletseng, haholo-holo phetiso e ntle haholo, kristale e le 'ngoe ea safire e ka ntlafatsa phello ea ho kenella ha infrared, 'me ea fetoha thepa e ntle ea fensetere ea infrared e bohareng, e' nileng ea sebelisoa haholo lisebelisoa tsa sesole tsa photoelectric. Moo safire e leng sefofane sa polar (sefofane sa C) ka lehlakoreng le tloaelehileng la sefahleho, ke bokaholimo bo seng polar. Ka kakaretso, boleng ba kristale ea safire e shebaneng le A bo betere ho feta ba kristale e shebaneng le C, e nang le ho falla ho fokolang, sebopeho se fokolang sa Mosaic le sebopeho se felletseng sa kristale, kahoo e na le ts'ebetso e betere ea phetisetso ea leseli. Ka nako e ts'oanang, ka lebaka la mokhoa oa ho kopanya athomo oa Al-O-Al-O sefofaneng sa athomo, ho thatafala le ho hanyetsa ho tsofala ha safire e shebaneng le A ho phahame haholo ho feta safire e shebaneng le C. Ka hona, li-chip tse shebaneng le A li sebelisoa haholo e le thepa ea fensetere; Ho phaella moo, A safire e boetse e na le dielectric constant e ts'oanang le thepa e phahameng ea ho thibela mocheso, kahoo e ka sebelisoa theknolojing ea hybrid microelectronics, empa hape le bakeng sa kholo ea li-conductor tse ntle haholo, joalo ka ts'ebeliso ea TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, kholo ea lifilimi tse fapaneng tsa epitaxial superconducting holim'a cerium oxide (CeO2) sapphire composite substrate. Leha ho le joalo, hape ka lebaka la matla a maholo a tlamo ea Al-O2, ho thata le ho feta ho e sebetsana.
Tšebeliso eaSejana sa safire sa R/M sa sefofane
Sefofane sa R ke bokaholimo bo seng ba polar ba safire, kahoo phetoho boemong ba sefofane sa R sesebedisweng sa safire e se fa thepa e fapaneng ea mechine, mocheso, motlakase le optical. Ka kakaretso, substrate ea sapphire ea R-surface e khethoa bakeng sa ho beoa ha silicon ka heteroepitaxial, haholo-holo bakeng sa lits'ebetso tsa potoloho e kopaneng ea semiconductor, microwave le microelectronics, tlhahisong ea loto, likarolo tse ling tse tsamaisang superconducting, li-resistor tse hanyetsanang haholo, gallium arsenide le eona e ka sebelisoa bakeng sa kholo ea substrate ea mofuta oa R. Hona joale, ka botumo ba lifono tse bohlale le litsamaiso tsa likhomphutha tsa tablet, substrate ea sapphire ea R-face e nkile sebaka sa lisebelisoa tsa SAW tse kopantsoeng tse sebelisoang bakeng sa lifono tse bohlale le likhomphutha tsa tablet, e fanang ka substrate bakeng sa lisebelisoa tse ka ntlafatsang ts'ebetso.
Haeba ho na le tlōlo ea molao, ikopanye le ho hlakola
Nako ea poso: Phupu-16-2024