Sapphire Wafers, poznati po svojim izuzetnim svojstvima, postali su neophodni u raznim visokim tehnološkim industrijama. Kao vodeći dobavljač safira, često me pitaju o kristalnoj strukturi safirskih vafera. U ovom ću blogu istražiti detalje kristalne strukture safirskih vafera, istražujući njegove jedinstvene karakteristike i implikacije koje ima na performanse i primjene ovih rezina.
Kemijski saphire
Sapphire je kristalni oblik aluminijskog oksida ((al_ {2} o_ {3})), koji je također poznat kao Corundum. To je prirodni mineral koji se može naći na raznim mjestima širom svijeta. Čisti oblik (al_ {2} o_ {3}) je bezbojan, ali količina ostalih elemenata u tragovima može dati Sapphire njegove karakteristične boje. Na primjer, prisutnost kroma u kristalnoj rešetki rezultira crvenom bojom rubina, koja su ujedno i razne korunde.
Kristalna struktura safira
Sapphire ima šesterokutnu kristalnu strukturu, posebno pripada trigonalnom sustavu sa svemirskom skupinom (r \ Overline {3} c). U ovoj strukturi ioni aluminij (al^{3 +})) oktaedralno su koordinirani s kisikom ((o^{2-})) ioni, a ioni kisika tvore šesterokutni aranžman u zatvorenom (HCP). Svaki aluminijski ion okružen je sa šest iona kisika, a svaki kisikov ion okružen je s četiri aluminijska iona.
Jedinstvena ćelija safira sadrži dvije jedinice formule (al_ {2} o_ {3}). Parametri rešetke šesterokutne jedinične ćelije su (a = b \ neq c) i (\ alfa = \ beta = 90^{\ circ}), (\ gamma = 120^{\ circ}). Vrijednost (a) je približno 4,758 Å, a vrijednost (c) otprilike 12,991 Å.
Kristalna struktura safira je visoko naručena, što doprinosi njegovim izvrsnim fizičkim i kemijskim svojstvima. Snažne kovalentne i ionske veze između iona aluminija i kisika rezultiraju tvrdom, krutom strukturom. To čini Sapphire jednim od najtežih materijala na zemlji, drugom samo dijamantom.
Implikacije kristalne strukture na svojstva
Tvrdoća i mehanička čvrstoća
Šesterokutna kristalna struktura i snažna veza između atoma u safirnim rezima daju im izvanrednu tvrdoću i mehaničku čvrstoću. Sapphire ima Mohsovu tvrdoću od 9, što znači da je izuzetno otporan na grebanje i abraziju. Ovo svojstvo čini Sapphire Wafers idealnim za primjene gdje je otpor habanja presudan, poput izrade kristala satova, optičkih prozora i opreme za obradu poluvodiča.
Toplinska svojstva
Naređena kristalna struktura također utječe na toplinska svojstva safira. Sapphire ima relativno visoku toplinsku vodljivost, što mu omogućava učinkovito rasipanje topline. To je korisno u primjenama u kojima je upravljanje toplinom važno, kao što su u visokoj energetskoj svjetlosti - emitiranje dioda (LED) i laserskih sustava. Koeficijent toplinske ekspanzije safira je relativno nizak i anizotropni, što znači da se različito širi u različitim smjerovima. Ovo svojstvo treba uzeti u obzir pri korištenju safirnih vafera u aplikacijama gdje je dimenzionalna stabilnost kritična.
Optička svojstva
Kristalna struktura safira daje mu izvrsna optička svojstva. Safir je proziran u širokom rasponu valnih duljina, od ultraljubičastog do infracrvenog. Ima visoki indeks loma, koji mu omogućuje učinkovito savijanje svjetla. Ova optička svojstva čine safirske vafre prikladnim za upotrebu u optičkim komponentama kao što su leće, prizme i optički prozori.
Primjene safirskih vafar -a na temelju kristalne strukture
Poluvodička industrija
U industriji poluvodiča, safirni vafri široko se koriste kao supstrat za rast tankih filmova galija nitrida (GAN). Šesterokutna kristalna struktura safira pruža dobru rešetku s GAN -om, što omogućava visoku kvalitetnu epitaksijsku rast. Uređaji utemeljeni na GAN -u, kao što su tranzistori s visokim elektronom - pokretljivosti (HEMT) i LED -ovi, imaju izvrsne performanse zbog visokog kvalitetnog rasta na safirskim supstratima. Mi nudimo4 inčni safirski vafer,,6 -inčni safirski vafel, i8 inčni safirski vaferZa poluvodičke aplikacije.
Optika i fotonika
Sapphire Wafers također se široko koriste u aplikacijama za optiku i fotoniku. Njihova izvrsna optička svojstva, u kombinaciji s tvrdoćom i toplinskom stabilnošću, čine ih idealnim za upotrebu u optičkim lećama, prozorima i prizmima. Safirni prozori obično se koriste u teškim okruženjima u kojima su potrebni visoki temperaturni otpor, kemijski otpor i otpornost na ogrebotine, poput zrakoplovnih i obrambenih primjena.
Nošenje - otporne komponente
Zbog svoje visoke tvrdoće i otpornosti na habanje, safirni vafli koriste se u proizvodnji komponenti otpornih na habanje. Na primjer, ležajevi safira koriste se u preciznim instrumentima i satovima, gdje mogu smanjiti trenje i povećati životni vijek uređaja.
Zaključak
Zaključno, kristalna struktura safira, šesterokutna struktura (al_ {2} o_ {3}), ključ je njihovih izvanrednih svojstava. Snažno vezanje i uređeni raspored atoma rezultira velikom tvrdoćom, izvrsnim toplinskim i optičkim svojstvima i dobrom mehaničkom čvrstoćom. Ova svojstva čine safirne vafre prikladnim za širok raspon primjena u industriji poluvodiča, optike i industrije otpornih na komponente.
Kao dobavljač safirnih Wafersa, posvećeni smo pružanju visoke kvalitete safirske vafre s preciznom kontrolom kristalne strukture i svojstava. Ako ste zainteresirani za naše proizvode ili imate bilo kakvih pitanja o safirnim vafrima, slobodno nas kontaktirajte za daljnju raspravu i pregovore o nabavi.
Reference
- Nassau, K. (1980). Dragulji koje je napravio čovjek. John Wiley & Sons.
- Sze, SM, & ng, KK (2007). Fizika poluvodičkih uređaja. John Wiley & Sons.
- Kittel, C. (2005). Uvod u fiziku čvrstog stanja. John Wiley & Sons.