O le safaira o se tioata alumina e tasi, e aofia i le faiga tioata tripartite, o lona fausaga hexagonal, o lona fausaga tioata e aofia ai atomu okesene e tolu ma atomu alumini e lua i le ituaiga fusi covalent, e matua faatulagaina lelei, ma le filifili fusi malosi ma le malosi o le lattice, ae o lona totonu tioata e toetoe lava a leai ni mea leaga po o ni faaletonu, o lea e sili ona lelei le puipuiga o le eletise, manino, lelei le conductivity o le vevela ma uiga maualuga le maaa. E lautele lona faaaogaina o se faamalama opitika ma mea e sili ona lelei le faatinoga. Ae ui i lea, o le fausaga molecular o le safaira e faigata ma e iai le anisotropy, ma o le aafiaga i meatotino faaletino talafeagai e matua eseese foi mo le faagasologa ma le faaaogaina o itu eseese o le tioata, o lea e eseese ai foi le faaaogaina. I se tulaga lautele, o substrates safaira e maua i itu C, R, A ma le M.
O le fa'aaogaina oO le apa safaira C-plane
O le Gallium nitride (GaN) o se semiconductor tupulaga lona tolu e lautele le va o le bandgap, e lautele le va o le bandgap, malosi le fusi o le atomika, maualuga le conductivity o le vevela, lelei le mautu o vailaʻau (toetoe lava a le ʻeleʻelea e soʻo se acid) ma malosi le teteʻe atu i le faʻavevela, ma e lautele foʻi ona avanoa i le faʻaaogaina o optoelectronics, masini vevela maualuga ma le eletise ma masini microwave maualuga. Peitaʻi, ona o le maualuga o le melting point o le GaN, e faigata ona maua ni mea tetele e tasi le tioata, o lea o le auala masani o le faʻatinoina lea o le heteroepitaxy growth i luga o isi substrates, lea e maualuga atu manaʻoga mo mea substrate.
Fa'atusatusa i lemea e fai ai le safairafaatasi ai ma isi foliga tioata, o le fua faatatau o le le fetaui o le lattice constant i le va o le C-plane (<0001> orientation) sapphire wafer ma ata tifaga na teuina i vaega Ⅲ-Ⅴ ma Ⅱ-Ⅵ (e pei o le GaN) e fai si laʻititi, ma o le fua faatatau o le le fetaui o le lattice constant i le va o le lua ma leAta tifaga AlNe mafai ona faʻaaogaina o se vaega buffer e sili atu ona laʻititi, ma e ausia ai manaʻoga o le teteʻe atu i le vevela maualuga i le faagasologa o le faʻa-crystallization o le GaN. O le mea lea, o se mea masani lea mo le tuputupu aʻe o le GaN, lea e mafai ona faʻaaogaina e fai ai moli LED paʻepaʻe/lanumoana/lanumeamata, diodes laser, mea e iloa ai le infrared ma isi mea faapena.
E tāua le taʻua o le ata tifaga GaN e ola i luga o le C-plane sapphire substrate e ola i lona polar axis, o lona uiga, o le itu o le C-axis, e le gata o le faagasologa o le tuputupu aʻe ma le faagasologa o le epitaxy, taugofie, mautu meatotino faaletino ma vailaʻau, ae sili atu foʻi le lelei o le faʻagasologa. O atoms o le C-oriented sapphire wafer e fusifusia i se faʻatulagaga O-al-al-o-al-O, ae o tioata sapphire M-oriented ma A-oriented e fusifusia i le al-O-al-O. Talu ai ona o le Al-Al e maualalo le malosi o le fusifusia ma e vaivai le fusifusia nai lo le Al-O, pe a faʻatusatusa i tioata sapphire M-oriented ma A-oriented, o le faʻagasologa o le C-sapphire e faʻamuamua lava le tatalaina o le ki Al-Al, lea e faigofie ona faʻagasolo, ma e mafai ona maua ai le maualuga o le tulaga lelei o luga, ona maua ai lea o le gallium nitride epitaxial sili atu, lea e mafai ona faʻaleleia atili ai le lelei o le ultra-high light white/blue LED. I le isi itu, o ata tifaga e ola aʻe i luga o le C-axis e iai ni aafiaga faʻafuaseʻi ma piezoelectric polarization, ma mafua ai ona iai se fanua eletise malosi i totonu o ata tifaga (active layer quantum Wells), lea e faʻaitiitia tele ai le lelei o le malamalama o ata tifaga GaN.
O le apa safaira A-planetalosaga
Ona o lona faatinoga atoatoa lelei, aemaise lava le lelei o le fesiitaiga, e mafai e le safaira tioata e tasi ona faaleleia atili le aafiaga o le penetration infrared, ma avea ma mea lelei atoatoa mo le faamalama o le mid-infrared, lea ua faaaogaina lautele i masini photoelectric a le militeri. Afai o le safaira o se polar plane (C plane) i le itu masani o le mata, o se luga e le o se polar. I se tulaga lautele, o le lelei o le safaira tioata A-oriented e sili atu nai lo le C-oriented crystal, faatasi ai ma le itiiti o le dislocation, itiiti le fausaga Mosaic ma sili atu le atoatoa o le fausaga o le tioata, o lea e sili atu ai le faatinoga o le fesiitaiga o le malamalama. I le taimi lava e tasi, ona o le Al-O-Al-O atomic bonding mode i luga o le plane a, o le maaa ma le tete'e atu i le ofuina o le safaira tioata A-oriented e matua maualuga atu nai lo le safaira tioata C-oriented. O le mea lea, o le A-directional chips e masani ona faaaogaina o mea faamalama; E le gata i lea, o le safaira A e iai fo'i le dielectric constant tutusa ma meatotino maualuga o le insulation, o lea e mafai ai ona fa'aoga i tekinolosi hybrid microelectronics, ae fa'apea fo'i mo le tuputupu a'e o conductors sili ona lelei, e pei o le fa'aogaina o le TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, le tuputupu a'e o heterogeneous epitaxial superconducting films i luga o le cerium oxide (CeO2) sapphire composite substrate. Peita'i, ona o le malosi tele o le fusifusia o le Al-O, e sili atu ona faigata ona fa'agasolo.
Fa'aaogāina oR /M plane safaira wafer
O le R-plane o le fogāeleele e lē o le polar o se safaira, o lea la, o le suiga i le tulaga o le R-plane i totonu o se masini safaira e maua ai ni meatotino eseese fa'amekanika, vevela, eletise, ma fa'a-optika. I se tulaga lautele, o le R-surface safaira substrate e sili ona lelei mo le heteroepitaxial deposition o le silicon, e masani lava mo semiconductor, microwave ma microelectronics integrated circuit applications, i le gaosiga o le lead, isi vaega superconducting, resistors maualuga le tete'e, gallium arsenide e mafai foi ona fa'aogaina mo le tuputupu a'e o le R-type substrate. I le taimi nei, fa'atasi ai ma le lauiloa o telefonipoto ma papa komepiuta, ua suia e le R-face safaira substrate ia masini SAW o lo'o fa'aaogaina mo telefonipoto ma papa komepiuta, ma maua ai se substrate mo masini e mafai ona fa'aleleia atili ai le fa'atinoga.
Afai e iai se soliga, tape le fa'afeso'ota'iga
Taimi na lafoina ai: Iulai-16-2024