Sapphire Wafer/ Sapphire -substraat

Sapphire behoort tot de Corundum Group of Minerals. Het is een veel voorkomend coördinatieoxidekristal. Het behoort tot het trigonale kristallen systeem. De Crystal Space Group is R3C. De belangrijkste chemische samenstelling is AI2O3. Het materiaal heeft een modushardheid van maximaal 9, de tweede alleen voor Diamond. Sapphire heeft een goede chemische stabiliteit, lage voorbereidingskosten en volwassen technologie, dus het is het belangrijkste substraatmateriaal van op GAN gebaseerde opto-elektronische apparaten geworden. Bovendien heeft het goede diëlektrische en mechanische eigenschappen en wordt het veel gebruikt in platte paneelschermen, hoogwaardige apparaten voor vaste toestand, foto-elektrische verlichting en andere velden. Siliconensubstraten worden ook veel gebruikt als substraatmaterialen. Het siliciumoppervlak is gerangschikt in een zeshoekige vorm en de verticale temperatuurgradiënt is groot, wat bevorderlijk is voor de stabiele groei van enkele kristallen en wordt veel gebruikt. De grootste technische moeilijkheid bij het fabriceren van op GAN gebaseerde LED's op een siliconensubstraat is echter het roostermismatch en thermische mismatch. De roostermismatch tussen silicium en galliumnitride is meerdere keren die van siliciumnitride, wat kraakproblemen kan veroorzaken.

Het halfgeleiderveld gebruikt meestal SIC als zinkend materiaal. De thermische geleidbaarheid van siliciumnitride is hoger dan die van saffier. Het is gemakkelijker om warmte af te voeren dan saffier en heeft een beter antistatisch vermogen. De kosten van siliciumnitride zijn echter veel hoger dan die van Sapphire en de kosten van de commerciële productie hoog. Hoewel siliciumnitride -substraten ook geïndustrialiseerd kunnen worden, zijn ze duur en hebben ze geen universele toepassing. Andere zinkende materialen zoals GAN, ZnO, etc. bevinden zich nog in het onderzoek en de ontwikkelingsfase, en er is nog een lange weg te gaan van industrialisatie.

Bij het selecteren van een substraat is het noodzakelijk om de matching van het substraatmateriaal en het epitaxiale materiaal te overwegen. De defectdichtheid van het substraat is verplicht om laag te zijn, de chemische eigenschappen zijn stabiel, de temperatuur is klein, het is niet eenvoudig te corroderen en kan niet chemisch reageren met de epitaxiale film en de feitelijke situatie overwegen. Productiekosten in productie. Het saffiersubstraat heeft een goede chemische stabiliteit, hoge temperatuurweerstand, hoge mechanische sterkte, goede warmtedissipatie onder kleine stroomomstandigheden, geen zichtbare lichtabsorptie, matige prijs, volwassen productietechnologie en kan worden gecommercialiseerd.

Toepassing van saffiersubstraat in SOS -veld