Astrato de oblea de zafiro/ zafiro

El zafiro pertenece al Grupo Corundum de Minerales. Es un cristal de óxido de coordinación común. Pertenece al sistema de cristal trigonal. El grupo de espacios de cristal es R3C. La principal composición química es AI2O3. El material tiene una dureza de modo de hasta 9, solo superada por el diamante. El zafiro tiene buena estabilidad química, bajo costo de preparación y tecnología madura, por lo que se ha convertido en el principal material de sustrato de dispositivos optoelectrónicos a base de GaN. Además, tiene buenas propiedades dieléctricas y mecánicas, y se usa ampliamente en pantallas de paneles planos, dispositivos de estado sólido de alta eficiencia, iluminación fotoeléctrica y otros campos. Los sustratos de silicio también se usan ampliamente como materiales de sustrato. La superficie de silicio está dispuesta en forma hexagonal y el gradiente de temperatura vertical es grande, lo que conduce al crecimiento estable de cristales individuales y se usa ampliamente. Sin embargo, la mayor dificultad técnica para fabricar LED basados ​​en GaN en un sustrato de silicio es la falta de coincidencia y el desajuste térmico. El desajuste de la red entre el nitruro de silicio y galio es varias veces el del nitruro de silicio, lo que puede causar problemas de agrietamiento.

El campo de semiconductores generalmente usa SIC como material de hundimiento. La conductividad térmica del nitruro de silicio es mayor que la del zafiro. Es más fácil disipar el calor que el zafiro y tiene una mejor capacidad antiestática. Sin embargo, el costo del nitruro de silicio es mucho más alto que el de Sapphire, y el costo de la producción comercial alta. Aunque los sustratos de nitruro de silicio también pueden industrializarse, son caros y no tienen aplicación universal. Otros materiales de hundimiento como GaN, ZnO, etc. todavía están en la etapa de investigación y desarrollo, y todavía hay un largo camino por recorrer de la industrialización.

Al seleccionar un sustrato, es necesario considerar la coincidencia del material del sustrato y el material epitaxial. Se requiere que la densidad de defectos del sustrato sea baja, las propiedades químicas son estables, la temperatura es pequeña, no es fácil de corroerse y no puede reaccionar químicamente con la película epitaxial y considerar la situación real. Costos de fabricación en producción. El sustrato de zafiro tiene buena estabilidad química, alta resistencia a la temperatura, alta resistencia mecánica, buena disipación de calor en pequeñas condiciones de corriente, sin absorción de luz visible, precio moderado, tecnología de fabricación madura y se puede comercializar.

Aplicación del sustrato de zafiro en el campo SOS