Substrat Saphir
Description
Le monocristal saphir (Al2O3) est un excellent matériau multifonctionnel.Il présente une résistance à haute température, une bonne conduction thermique, une dureté élevée, une transmission infrarouge et une bonne stabilité chimique.Il est largement utilisé dans de nombreux domaines de l'industrie, de la défense nationale et de la recherche scientifique (comme les fenêtres infrarouges à haute température).En même temps, il s’agit également d’une sorte de matériau de substrat monocristallin largement utilisé.Il s'agit du substrat de premier choix dans l'industrie actuelle des diodes électroluminescentes (LED) bleues, violettes et blanches et des lasers bleus (LD) (le film de nitrure de gallium doit d'abord être épitaxié sur le substrat saphir), et c'est également un matériau supraconducteur important. substrat de film.En plus du système Y, du système La et d'autres films supraconducteurs à haute température, il peut également être utilisé pour développer de nouveaux films supraconducteurs pratiques de MgB2 (diborure de magnésium) (généralement le substrat monocristallin sera chimiquement corrodé lors de la fabrication du MgB2). films).
Propriétés
| Pureté du cristal | > 99,99% |
| Point de fusion (℃) | 2040 |
| Densité (g/cm)3） | 3,98 |
| Dureté (Mho) | 9 |
| Dilatation thermique | 7,5 (x10-6/oC) |
| Chaleur spécifique | 0,10 (cal /oC) |
| Conductivité thermique | 46.06 @ 0oC 25.12 à 100oC, 12,56 à 400oC (W/(mK)) |
| Constante diélectrique | ~ 9,4 à 300K sur l'axe A ~ 11,58 à 300K sur l'axe C |
| Tangente de perte à 10 GHz | <2x10-5sur l'axe A, <5 x10-5à l'axe C |
Définition du substrat saphir
Le substrat saphir fait référence à un matériau cristallin transparent constitué d'oxyde d'aluminium monocristallin (Al2O3).Le terme « saphir » est souvent utilisé pour décrire la variété de corindon, qui est généralement de couleur bleue.Cependant, en termes de substrats, le saphir fait référence à un cristal artificiellement incolore et de haute pureté utilisé dans diverses applications.Voici quelques points clés concernant les substrats en saphir :
1. Structure cristalline : le saphir a une structure cristalline hexagonale dans laquelle les atomes d'aluminium et les atomes d'oxygène sont disposés à plusieurs reprises.Il appartient au système cristallin trigonal.
2. Haute dureté : le saphir est l'un des matériaux les plus durs connus, avec une dureté Mohs de 9. Cela le rend très résistant aux rayures et à l'abrasion, contribuant à sa durabilité et à sa longévité dans l'application.
3. Transmission de la lumière : Le saphir a une excellente transmission de la lumière, en particulier dans les régions visibles et proches de l’infrarouge.Il peut transmettre la lumière d'environ 180 nm à 5 500 nm, ce qui le rend adapté à une large gamme d'applications optiques et optoélectroniques.
4. Propriétés thermiques et mécaniques : Le saphir a de bonnes propriétés thermiques et mécaniques, un point de fusion élevé, un faible coefficient de dilatation thermique et une excellente conductivité thermique.Il peut résister à des températures élevées, aux contraintes mécaniques et aux cycles thermiques, ce qui le rend adapté aux applications à haute température et haute puissance.
5. Stabilité chimique : le saphir a une stabilité chimique élevée et peut résister à la plupart des acides, alcalis et solvants organiques.Cette fonctionnalité garantit sa durabilité et sa fiabilité dans divers environnements difficiles.
6. Propriétés d'isolation électrique : Le saphir est un excellent isolant électrique, ce qui est bénéfique pour les applications nécessitant une isolation ou une isolation électrique.
7. Application : les substrats saphir sont largement utilisés dans l'optoélectronique, les semi-conducteurs, les diodes électroluminescentes, les diodes laser, les fenêtres optiques, les cristaux de montre et la recherche scientifique.
Les substrats en saphir sont très appréciés pour leur combinaison de propriétés optiques, mécaniques, thermiques et chimiques.Ses propriétés matérielles exceptionnelles le rendent adapté aux applications exigeantes nécessitant une durabilité élevée, une clarté optique élevée, une isolation électrique et une résistance aux éléments environnementaux.
