Saphirsubstrat
Beschreibung
Saphir-Einkristall (Al2O3) ist ein ausgezeichnetes multifunktionales Material.Es verfügt über eine hohe Temperaturbeständigkeit, gute Wärmeleitung, hohe Härte, Infrarotdurchlässigkeit und gute chemische Stabilität.Es wird häufig in vielen Bereichen der Industrie, der Landesverteidigung und der wissenschaftlichen Forschung eingesetzt (z. B. Hochtemperatur-Infrarotfenster).Gleichzeitig ist es auch eine Art weit verbreitetes Einkristall-Substratmaterial.Es ist das Substrat erster Wahl in der aktuellen Industrie für blaue, violette und weiße Leuchtdioden (LED) und blaue Laser (LD) (der Galliumnitridfilm muss zuerst epitaktisch auf dem Saphirsubstrat aufgebracht werden) und ist außerdem ein wichtiger Supraleiter Filmsubstrat.Zusätzlich zum Y-System, La-System und anderen supraleitenden Hochtemperaturfilmen kann es auch zum Züchten neuer praktischer supraleitender MgB2-Filme (Magnesiumdiborid) verwendet werden (normalerweise wird das Einkristallsubstrat während der Herstellung von MgB2 chemisch korrodiert). Filme).
Eigenschaften
| Kristallreinheit | > 99,99 % |
| Schmelzpunkt (℃) | 2040 |
| Dichte (g/cm).3） | 3,98 |
| Härte (Mho) | 9 |
| Wärmeausdehnung | 7,5 (x10-6/oC) |
| Spezifische Wärme | 0,10 (cal /ÖC) |
| Wärmeleitfähigkeit | 46,06 @ 0oC 25,12 bei 100oC, 12,56 bei 400oC ( W/(mK) ) |
| Dielektrizitätskonstante | ~ 9,4 bei 300 K auf der A-Achse ~ 11,58 bei 300 K auf der C-Achse |
| Verlusttangens bei 10 GHz | < 2x10-5an der A-Achse <5 x 10-5an der C-Achse |
Definition des Saphirsubstrats
Unter Saphirsubstrat versteht man ein transparentes kristallines Material aus einkristallinem Aluminiumoxid (Al2O3).Der Begriff „Saphir“ wird oft verwendet, um die Edelsteinsorte Korund zu beschreiben, die normalerweise eine blaue Farbe hat.In Bezug auf Substrate bezieht sich Saphir jedoch auf einen künstlich gezüchteten, farblosen, hochreinen Kristall, der in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet wird.Hier sind einige wichtige Punkte zu Saphirsubstraten:
1. Kristallstruktur: Saphir hat eine sechseckige Kristallstruktur, in der Aluminiumatome und Sauerstoffatome wiederholt angeordnet sind.Es gehört zum trigonalen Kristallsystem.
2. Hohe Härte: Saphir ist mit einer Mohs-Härte von 9 eines der härtesten bekannten Materialien. Dadurch ist es äußerst kratz- und abriebfest und trägt zu seiner Haltbarkeit und Langlebigkeit im Einsatz bei.
3. Lichtdurchlässigkeit: Saphir verfügt über eine hervorragende Lichtdurchlässigkeit, insbesondere im sichtbaren und nahen Infrarotbereich.Es kann Licht von etwa 180 nm bis 5500 nm übertragen und eignet sich daher für eine Vielzahl optischer und optoelektronischer Anwendungen.
4. Thermische und mechanische Eigenschaften: Saphir hat gute thermische und mechanische Eigenschaften, einen hohen Schmelzpunkt, einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit.Es widersteht hohen Temperaturen, mechanischer Beanspruchung und Temperaturwechsel und eignet sich daher für Hochtemperatur- und Hochleistungsanwendungen.
5. Chemische Stabilität: Saphir weist eine hohe chemische Stabilität auf und kann den meisten Säuren, Laugen und organischen Lösungsmitteln widerstehen.Diese Funktion gewährleistet seine Haltbarkeit und Zuverlässigkeit in verschiedenen rauen Umgebungen.
6. Elektrische Isoliereigenschaften: Saphir ist ein ausgezeichneter elektrischer Isolator, der für Anwendungen vorteilhaft ist, die eine elektrische Isolierung oder Isolierung erfordern.
7. Anwendung: Saphirsubstrate werden häufig in der Optoelektronik, Halbleitern, Leuchtdioden, Laserdioden, optischen Fenstern, Uhrenkristallen und in der wissenschaftlichen Forschung verwendet.
Saphirsubstrate werden aufgrund ihrer Kombination aus optischen, mechanischen, thermischen und chemischen Eigenschaften hoch geschätzt.Aufgrund seiner hervorragenden Materialeigenschaften eignet es sich für anspruchsvolle Anwendungen, die eine hohe Haltbarkeit, hohe optische Klarheit, elektrische Isolierung und Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen erfordern.
