탁월한 부동산으로 유명한 사파이어 웨이퍼는 다양한 기술 산업에서 필수 불가결하게되었습니다. 사파이어 웨이퍼 공급 업체로서 저는 종종 사파이어 웨이퍼의 결정 구조에 대해 묻습니다. 이 블로그에서는 사파이어 웨이퍼의 결정 구조에 대한 세부 사항을 조사하여 고유 한 특성과 이러한 웨이퍼의 성능 및 응용에 미치는 영향을 탐구합니다.
사파이어의 화학적 조성
사파이어는 산화 알루미늄의 결정질 형태입니다 ((Al_ {2} O_ {3}))는 Corundum이라고도합니다. 전 세계 여러 곳에서 찾을 수있는 자연적으로 발생하는 미네랄입니다. 순수한 형태 (al_ {2} o_ {3})는 무색이지만 다른 요소의 양은 사파이어에게 특징적인 색상을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 결정 격자에서 크롬의 존재는 루비의 붉은 색을 초래하고, 이는 또한 다양한 corundum이기도합니다.
사파이어의 결정 구조
사파이어는 6 각형 결정 구조, 특히 우주 그룹 (r \ overline {3} c)을 갖는 삼중 시스템에 속한다. 이 구조에서, 알루미늄 ((al^{3 +})) 이온은 산소 ((O^{2-})) 이온과 옥타이드로 조정되고, 산소 이온은 육각형 밀접 포장 (HCP) 배열을 형성한다. 각각의 알루미늄 이온은 6 개의 산소 이온으로 둘러싸여 있으며, 각 산소 이온은 4 개의 알루미늄 이온으로 둘러싸여있다.
사파이어의 단위 셀에는 (al_ {2} O_ {3})의 두 가지 공식 단위가 포함되어 있습니다. 육각형 단위 셀의 격자 매개 변수는 (a = b \ neq c) 및 (\ alpha = \ beta = 90^{\ circ}), (\ gamma = 120^{\ circ})입니다. (a)의 값은 약 4.758Å이고 (c)의 값은 약 12.991Å입니다.
사파이어의 결정 구조는 고도로 주문되어 우수한 물리적 및 화학적 특성에 기여합니다. 알루미늄과 산소 이온 사이의 강한 공유 및 이온 성 결합은 단단하고 단단한 구조를 초래합니다. 이것은 사파이어가 지구상에서 가장 어려운 재료 중 하나이며 두 번째는 다이아몬드에 이어집니다.
특성에 대한 결정 구조의 의미
경도와 기계적 강도
육각형 결정 구조와 사파이어 웨이퍼의 원자 사이의 강한 결합은 그들에게 뛰어난 경도와 기계적 강도를 제공합니다. 사파이어의 MOHS 경도는 9입니다. 즉, 긁힘과 마모에 매우 저항력이 있습니다. 이 부동산은 사파이어 웨이퍼가 시계 결정, 광학 창 및 반도체 처리 장비의 제조와 같이 내마모성이 중요한 응용 분야에 이상적입니다.
열 특성
정렬 된 결정 구조는 또한 사파이어의 열 특성에도 영향을 미칩니다. 사파이어는 비교적 높은 열전도율을 가지므로 열을 효율적으로 소산 할 수 있습니다. 이것은 High -Power Light -Emitting Diodes (LED) 및 레이저 시스템과 같이 열 관리가 중요한 응용 분야에서 유리합니다. 사파이어의 열 팽창 계수는 상대적으로 낮고 이방성이므로 다른 방향으로 다르게 확장됩니다. 치수 안정성이 중요한 응용 분야에서 사파이어 웨이퍼를 사용할 때는이 속성을 고려해야합니다.
광학 특성
사파이어의 결정 구조는 우수한 광학 특성을 제공합니다. 사파이어는 자외선에서 적외선에 이르기까지 광범위한 파장에서 투명합니다. 고화제 지수가 높기 때문에 빛을 효과적으로 구부릴 수 있습니다. 이러한 광학적 특성은 사파이어 웨이퍼가 렌즈, 프리즘 및 광학 창과 같은 광학 구성 요소에 사용하기에 적합합니다.
결정 구조에 기초한 사파이어 웨이퍼의 응용
반도체 산업
반도체 산업에서 사파이어 웨이퍼는 질화 갈륨 (GAN) 박막의 성장을위한 기질로 널리 사용됩니다. 사파이어의 육각 결정 구조는 GAN과 좋은 격자 경기를 제공하여 고품질 에피 택셜 성장을 허용합니다. GAN- 전자 - 이동성 트랜지스터 (HEMT) 및 LED와 같은 기반 장치는 사파이어 기판의 고품질 성장으로 인해 성능이 뛰어납니다. 우리는 제공합니다4 인치 사파이어 웨이퍼,,,6 인치 사파이어 웨이퍼, 그리고8 인치 사파이어 웨이퍼반도체 적용 용.
광학 및 광자
사파이어 웨이퍼는 또한 광학 및 광자 응용 분야에서 광범위하게 사용됩니다. 경도 및 열 안정성과 결합 된 우수한 광학 특성은 광학 렌즈, 창 및 프리즘에 사용하기에 이상적입니다. 사파이어 윈도우는 항공 우주 및 방어 적용과 같은 높은 온도 저항, 화학 저항 및 긁힘 저항이 필요한 가혹한 환경에서 일반적으로 사용됩니다.
마모 - 저항성 구성 요소
경도가 높고 내마모성이 높기 때문에 사파이어 웨이퍼는 마모 제조 - 내성 성분의 제조에 사용됩니다. 예를 들어, 사파이어 베어링은 정밀 기기 및 시계에 사용되며 마찰을 줄이고 장치의 수명을 늘릴 수 있습니다.
결론
결론적으로, (Al_ {2} O_ {3})의 육각형 구조 인 사파이어 웨이퍼의 결정 구조는 뛰어난 특성의 열쇠입니다. 원자의 강한 결합 및 순서 배열은 높은 경도, 우수한 열 및 광학적 특성 및 우수한 기계적 강도를 초래합니다. 이러한 특성으로 인해 사파이어 웨이퍼는 반도체, 광학 및 마모 저항성 구성 요소 산업의 광범위한 응용 분야에 적합합니다.
사파이어 웨이퍼 공급 업체로서, 우리는 결정 구조와 특성을 정확하게 제어 할 수있는 고품질 사파이어 웨이퍼를 제공하기 위해 노력하고 있습니다. 당사 제품에 관심이 있거나 사파이어 웨이퍼에 대해 궁금한 점이 있으시면 추가 토론 및 조달 협상을 위해 문의하십시오.
참조
- Nassau, K. (1980). 사람이 만든 보석. John Wiley & Sons.
- SZE, SM, & NG, KK (2007). 반도체 장치의 물리학. John Wiley & Sons.
- Kittel, C. (2005). 솔리드 스테이트 물리학 소개. John Wiley & Sons.