Saffiersubstraat
Beschrijving
Saffier (Al2O3) monokristal is een uitstekend multifunctioneel materiaal.Het heeft een hoge temperatuurbestendigheid, goede warmtegeleiding, hoge hardheid, infraroodtransmissie en goede chemische stabiliteit.Het wordt veel gebruikt in vele sectoren van de industrie, de nationale defensie en wetenschappelijk onderzoek (zoals infraroodvensters op hoge temperatuur).Tegelijkertijd is het ook een soort veelgebruikt substraatmateriaal met één kristal.Het is het eerste keuze substraat in de huidige blauwe, violette, witte lichtemitterende diode (LED) en blauwe laser (LD) industrie (galliumnitridefilm moet eerst epitaxiaal op het saffiersubstraat liggen), en het is ook een belangrijke supergeleidende film substraat.Naast het Y-systeem, La-systeem en andere supergeleidende films bij hoge temperaturen, kan het ook worden gebruikt om nieuwe praktische MgB2 (magnesiumdiboride) supergeleidende films te laten groeien (meestal zal het monokristallijne substraat chemisch worden gecorrodeerd tijdens de fabricage van MgB2 films).
Eigenschappen
| Kristalzuiverheid | > 99,99% |
| Smeltpunt (℃) | 2040 |
| Dichtheid (g/cm3） | 3,98 |
| Hardheid (Mho) | 9 |
| Thermische expansie | 7,5 (x10-6/oC) |
| Specifieke hitte | 0,10 (cal /OC) |
| Warmtegeleiding | 46.06@0oC 25.12 @ 100oC, 12,56 @ 400oC ( W/(mK) ) |
| Diëlektrische constante | ~ 9,4 @300K op A-as ~ 11,58@300K op C-as |
| Verliestangens op 10 GHz | < 2x10-5op A-as, <5 x10-5op de C-as |
Definitie van saffiersubstraat
Saffiersubstraat verwijst naar een transparant kristallijn materiaal gemaakt van monokristallijn aluminiumoxide (Al2O3).De term "saffier" wordt vaak gebruikt om de variëteit van korundedelstenen te beschrijven, die meestal blauw van kleur is.In termen van substraten verwijst saffier echter naar een kunstmatig gekweekt, kleurloos, zeer zuiver kristal dat in een verscheidenheid aan toepassingen wordt gebruikt.Hier zijn enkele belangrijke punten over saffiersubstraten:
1. Kristalstructuur: Saffier heeft een zeshoekige kristalstructuur waarin aluminiumatomen en zuurstofatomen herhaaldelijk zijn gerangschikt.Het behoort tot het trigonale kristalsysteem.
2. Hoge hardheid: Saffier is een van de hardste materialen die we kennen, met een Mohs-hardheid van 9. Dit maakt het zeer kras- en slijtvast, wat bijdraagt aan de duurzaamheid en lange levensduur bij de toepassing.
3. Lichttransmissie: Saffier heeft een uitstekende lichttransmissie, vooral in de zichtbare en nabij-infrarode gebieden.Het kan licht doorlaten van ongeveer 180 nm tot 5500 nm, waardoor het geschikt is voor een breed scala aan optische en opto-elektronische toepassingen.
4. Thermische en mechanische eigenschappen: Saffier heeft goede thermische en mechanische eigenschappen, een hoog smeltpunt, een lage thermische uitzettingscoëfficiënt en een uitstekende thermische geleidbaarheid.Het is bestand tegen hoge temperaturen, mechanische belasting en thermische cycli, waardoor het geschikt is voor toepassingen met hoge temperaturen en hoog vermogen.
5. Chemische stabiliteit: Saffier heeft een hoge chemische stabiliteit en is bestand tegen de meeste zuren, logen en organische oplosmiddelen.Deze functie garandeert de duurzaamheid en betrouwbaarheid in verschillende ruwe omgevingen.
6. Elektrische isolatie-eigenschappen: Saffier is een uitstekende elektrische isolator, wat gunstig is voor toepassingen die elektrische isolatie of isolatie vereisen.
7. Toepassing: Saffiersubstraten worden veel gebruikt in de opto-elektronica, halfgeleiders, lichtgevende diodes, laserdiodes, optische vensters, horlogekristallen en wetenschappelijk onderzoek.
Saffiersubstraten worden zeer gewaardeerd vanwege hun combinatie van optische, mechanische, thermische en chemische eigenschappen.De uitstekende materiaaleigenschappen maken het geschikt voor veeleisende toepassingen die een hoge duurzaamheid, hoge optische helderheid, elektrische isolatie en weerstand tegen omgevingselementen vereisen.
