Les tranches de saphir sont des composants essentiels dans diverses industries à haute teneur en technologie, y compris la fabrication de semi-conducteurs, l'optoélectronique et l'aérospatiale. L'une des propriétés fondamentales des tranches de saphir est leur constante de réseau. Dans ce blog, en tant que fournisseur de gaufrettes Sapphire, je vais me plonger dans la constante constante des tranches de saphir, sa signification et comment elle se rapporte à la qualité et aux performances de nos produits.
Comprendre la constante de réseau
La constante de réseau, également connue sous le nom de paramètre de réseau, est un concept crucial en cristallographie. Un cristal est un arrangement ordonné d'atomes, d'ions ou de molécules dans un motif à trois dimensions qui se répète. La constante de réseau est la longueur des côtés de la cellule unitaire, qui est la plus petite unité de répétition dans le réseau cristallin. Pour le saphir (oxyde d'aluminium, al₂o₃), il a une structure cristalline hexagonale.
Dans un système cristallin hexagonal, il existe deux constantes de réseau principales: (a) et (c). La constante de réseau (a) représente la distance entre les atomes dans le plan basal de l'hexagone, tandis que la constante de réseau (C) est la distance le long de l'axe perpendiculaire au plan basal. Pour Saphire, les valeurs typiques des constantes de réseau sont (a = 4.758 \ mathring {a}) et (c = 12.991 \ mathring {a}) ((1 \ mathring {a} = 10 ^ {- 10} \ text {m})). Ces valeurs sont bien établies grâce à de vastes techniques de recherche scientifique et de mesure telles que la diffraction des rayons x.
La signification de la constante de réseau dans les tranches de saphir
1. Croissance épitaxiale
La croissance épitaxiale est un processus dans lequel un film mince d'un matériau semi-conducteur est déposé sur un substrat d'une manière que la structure cristalline du film s'aligne sur celle du substrat. Les plaquettes saphir sont couramment utilisées comme substrats pour la croissance épitaxiale de matériaux comme le nitrure de gallium (GAN). La constante de réseau du saphir joue un rôle vital dans ce processus.
Si la constante de réseau du substrat (saphir) et le film déposé (par exemple, Gan) sont étroitement égalés, le film adulte aura moins de défauts. Une bonne correspondance de réseau réduit la contrainte dans le film, ce qui peut améliorer les propriétés électriques et optiques du dispositif résultant. Par exemple, dans la production de diodes émettrices de lumière (LED), un réseau bien apparié entre le saphir et le GAn peut entraîner une efficacité lumineuse plus élevée et des durées de vie plus longues.
2. Compatibilité des matériaux
La constante de réseau affecte également la compatibilité des tranches de saphir avec d'autres matériaux dans un appareil. Lorsque différents matériaux sont intégrés dans un seul appareil, leurs constantes de réseau doivent être prises en compte pour assurer un bon fonctionnement. S'il existe un décalage de réseau significatif, il peut provoquer la formation de luxations, de fissures ou d'autres défauts structurels dans les matériaux. Cela peut dégrader les performances de l'appareil et réduire sa fiabilité.
3. Propriétés optiques
Le saphir possède d'excellentes propriétés optiques, telles que la transparence élevée dans une large gamme de longueurs d'onde de l'ultraviolet à l'infrarouge. La constante de réseau influence ces propriétés optiques. La disposition ordonnée des atomes dans le réseau cristallin détermine comment la lumière interagit avec le matériau. Par exemple, l'indice de réfraction du saphir est lié à sa structure de réseau et à sa constante de réseau. Une constante de réseau bien définie garantit des performances optiques cohérentes sur différentes plateaux de saphir, ce qui est crucial pour les applications dans des dispositifs optiques comme les lentilles et les fenêtres.
Nos tranches de saphir et notre contrôle constant du réseau
En tant que fournisseur de Wafers Sapphire, nous comprenons l'importance de contrôler la constante de réseau dans nos produits. Nous utilisons des techniques de fabrication avancées et des processus de contrôle de la qualité pour nous assurer que nos plaquettes de saphir ont des constantes de treillis cohérentes et précises.
Notre processus de fabrication commence par des matières premières élevées. Nous sélectionnons soigneusement la source d'oxyde d'aluminium pour nous assurer qu'elle a la bonne composition chimique et la structure cristalline. Pendant le processus de croissance des cristaux, nous contrôlons précisément la température, la pression et le taux de croissance pour favoriser la formation d'un réseau cristallin ordonné de puits avec les constantes de réseau souhaitées.
Après la croissance des cristaux, nous utilisons des techniques de mesure sophistiquées pour vérifier les constantes de réseau de nos tranches de saphir. La diffraction X - Ray est l'une des principales méthodes que nous utilisons. En analysant le schéma de diffraction des rayons x passant par la tranche, nous pouvons déterminer avec précision les valeurs des constantes de réseau (a) et (c). Si des écarts sont détectés, nous prenons des mesures correctives pour apporter les constantes de réseau dans la plage spécifiée.
Différentes tailles de tranches saphir et constante de treillis
Nous proposons des tranches de saphir dans différentes tailles, y comprisBafeule de saphir de 4 pouces,Bafeule de saphir de 6 pouces, etBafeule de saphir de 8 pouces. Quelle que soit la taille, nous maintenons un contrôle strict sur la constante du réseau.
La taille de la plaquette n'affecte pas directement la constante de réseau, car la constante de réseau est une propriété de la structure cristalline au niveau atomique. Cependant, les plaquettes plus grandes présentent plus de défis en termes d'assurance des constantes de réseau uniforme sur toute la surface. Nos processus avancés de fabrication et de contrôle de la qualité sont conçus pour relever ces défis. Nous utilisons des techniques de croissance cristalline à grande échelle et des méthodes de mesure multi-points pour garantir que la constante de réseau est cohérente du centre au bord de la tranche, quelle que soit sa taille.
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Si vous êtes sur le marché pour des tranches de saphir de haute qualité avec des constantes de réseau contrôlées avec précision, nous sommes là pour vous servir. Notre équipe d'experts possède une vaste expérience dans la production de Wafer Sapphire et peut vous fournir les meilleures solutions pour vos applications spécifiques. Que vous ayez besoin de tranches de saphir pour la fabrication de semi-conducteurs, les appareils optoélectroniques ou d'autres industries à haute technologie, nous pouvons répondre à vos besoins.
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Références
- Cullity, BD et Stock, Sr (2001). Éléments de la diffraction des rayons x. Prentice Hall.
- Hull, D. et Bacon, DJ (2011). Introduction aux dislocations. Butterworth - Heinemann.
- Pearton, SJ, Abernathy, CR et Zolper, JC (2000). Nitrure de gallium et matériaux connexes: croissance en vrac, propriétés et dispositifs. Scientifique mondial.