Zafiro-substratua
Deskribapena
Zafiroa (Al2O3) kristal bakarra funtzio anitzeko material bikaina da.Tenperatura handiko erresistentzia, bero-eroapen ona, gogortasun handia, infragorri transmisioa eta egonkortasun kimiko ona ditu.Askotan erabiltzen da industriaren, defentsa nazionalean eta ikerketa zientifikoetan (adibidez, tenperatura altuko leiho infragorrietan).Aldi berean, oso erabilia den kristal bakarreko substratu material mota bat da.Egungo diodo urdin, bioleta, zuria (LED) eta laser urdina (LD) industrian lehen aukerako substratua da (galeo nitrurozko filmak epitaxia izan behar du zafiroaren substratuan lehenik), eta supereroale garrantzitsua ere bada. filmaren substratua.Y-sistemaz, La sistemaz eta tenperatura altuko beste film supereroaleez gain, MgB2 (magnesio diboruroa) film supereroale praktiko berriak hazteko ere erabil daiteke (normalean kristal bakarreko substratua kimikoki herdoildu egingo da MgB2 fabrikatzean. filmak).
Propietateak
| Kristal garbitasuna | > %99,99 |
| Urtze-puntua (℃) | 2040 |
| Dentsitatea (g/cm).3） | 3,98 |
| Gogortasuna (Mho) | 9 |
| Hedapen Termikoa | 7,5 (x10-6/oC) |
| Bero Espezifikoa | 0,10 (kal/oC) |
| Eroankortasun termikoa | 46.06 @ 0oC 25.12 @ 100oC, 12,56 @ 400oC (W/(mK)) |
| Konstante dielektrikoa | ~ 9,4 @ 300 K A ardatzean ~ 11,58 @ 300 K C ardatzean |
| Galera tangentea 10 GHz-tan | < 2x10-5A ardatzean, <5 x10-5C ardatzean |
Zafiro-substratuaren definizioa
Zafiroaren substratuak kristal bakarreko aluminio oxidoz (Al2O3) egindako material kristalino gardenari egiten dio erreferentzia."Zafiro" terminoa sarritan erabiltzen da korindon harribitxi barietatea deskribatzeko, kolore urdina izan ohi dena.Hala ere, substratuei dagokienez, zafiroa hainbat aplikaziotan erabiltzen den kolorerik gabeko eta artifizialki hazitako kristal bati dagokio.Hona hemen zafiroaren substratuei buruzko funtsezko puntu batzuk:
1. Kristal-egitura: Zafiroak kristal-egitura hexagonala du eta bertan aluminio-atomoak eta oxigeno-atomoak behin eta berriz antolatzen dira.Kristal sistema trigonalari dagokio.
2. Gogortasun handia: Zafiroa ezagutzen den material gogorrenetako bat da, 9 Mohs-en gogortasuna duena. Horrek marradura eta urradura erresistentea du, eta aplikazioan iraunkortasuna eta iraupena laguntzen du.
3. Argi-transmisioa: Zafiroak argi-transmisio bikaina du, batez ere ikusgai eta infragorri hurbileko eskualdeetan.Gutxi gorabehera 180 nm-tik 5500 nm-ra arteko argia transmiti dezake, eta aplikazio optiko eta optoelektroniko askotarako egokia da.
4. Propietate termikoak eta mekanikoak: Zafiroak propietate termiko eta mekaniko onak ditu, urtze-puntu altua, hedapen termiko koefiziente baxua eta eroankortasun termiko bikaina ditu.Tenperatura altuak, estres mekanikoa eta ziklo termikoa jasan ditzake, tenperatura altuko eta potentzia handiko aplikazioetarako egokia da.
5. Egonkortasun kimikoa: zafiroak egonkortasun kimiko handia du eta azido, alkali eta disolbatzaile organiko gehienei aurre egin diezaieke.Ezaugarri honek bere iraunkortasuna eta fidagarritasuna bermatzen ditu hainbat ingurune gogorretan.
6. Isolamendu elektrikoaren propietateak: Zafiroa isolatzaile elektriko bikaina da, eta hori onuragarria da isolamendu elektrikoa edo isolamendua behar duten aplikazioetarako.
7. Aplikazioa: zafiro-substratuak oso erabiliak dira optoelektronikan, erdieroalean, argi-igorle-diodoetan, laser-diodoetan, leiho optikoetan, erloju-kristaletan eta ikerketa zientifikoan.
Zafiroaren substratuak oso estimatuak dira propietate optiko, mekaniko, termiko eta kimikoen konbinazioagatik.Bere materialaren propietate bikainek iraunkortasun handia, argitasun optiko handia, isolamendu elektrikoa eta ingurumen-elementuekiko erresistentzia eskatzen duten aplikazio zorrotzetarako egokia da.
