Կա՞ն նաև տարբերություններ տարբեր բյուրեղային կողմնորոշում ունեցող շափյուղային վաֆլիների կիրառման մեջ։

Սապֆիրը ալյումինի միաբյուրեղ է, պատկանում է եռակողմ բյուրեղային համակարգին, ունի վեցանկյուն կառուցվածք, դրա բյուրեղային կառուցվածքը կազմված է երեք թթվածնի և երկու ալյումինի ատոմներից՝ կովալենտային կապի տեսքով, դասավորված շատ մոտ, ունենալով ուժեղ կապակցման շղթա և ցանցային էներգիա, մինչդեռ բյուրեղային ներքին մասը գրեթե չունի խառնուրդներ կամ թերություններ, ուստի այն ունի գերազանց էլեկտրական մեկուսացում, թափանցիկություն, լավ ջերմահաղորդականություն և բարձր կոշտության բնութագրեր: Լայնորեն օգտագործվում է որպես օպտիկական պատուհան և բարձր արդյունավետության հիմքային նյութեր: Այնուամենայնիվ, սապֆիրի մոլեկուլային կառուցվածքը բարդ է և ունի անիզոտրոպիա, և համապատասխան ֆիզիկական հատկությունների վրա ազդեցությունը նույնպես շատ տարբեր է տարբեր բյուրեղային ուղղությունների մշակման և օգտագործման համար, ուստի օգտագործումը նույնպես տարբեր է: Ընդհանուր առմամբ, սապֆիրային հիմքերը հասանելի են C, R, A և M հարթության ուղղություններով:

ԿիրառումըC-հարթության շափյուղային վաֆլի

Գալիումի նիտրիդը (GaN)՝ որպես լայն գոտիական բացվածքով երրորդ սերնդի կիսահաղորդիչ, ունի լայն ուղիղ գոտիական բացվածք, ուժեղ ատոմային կապ, բարձր ջերմահաղորդականություն, լավ քիմիական կայունություն (գրեթե չի կոռոզիայի ենթարկվում որևէ թթվից) և ուժեղ ճառագայթահարման դեմ դիմադրողականություն, և լայն հեռանկարներ ունի օպտոէլեկտրոնիկայի, բարձր ջերմաստիճանի և հզորության սարքերի, ինչպես նաև բարձր հաճախականության միկրոալիքային սարքերի կիրառման մեջ: Սակայն, GaN-ի բարձր հալման ջերմաստիճանի պատճառով դժվար է ստանալ մեծ չափի միաբյուրեղային նյութեր, ուստի տարածված եղանակը հետերոէպիտաքսիայի աճեցումն է այլ հիմքերի վրա, ինչը հիմքային նյութերի նկատմամբ ավելի բարձր պահանջներ ունի:

Համեմատածսափրիլի հիմքայլ բյուրեղային մակերեսների հետ, C-հարթության (<0001> կողմնորոշում) շափյուղայի վաֆլի և Ⅲ-Ⅴ և Ⅱ-Ⅵ խմբերում նստեցված թաղանթների (օրինակ՝ GaN) միջև ցանցի հաստատունի անհամապատասխանության մակարդակը համեմատաբար փոքր է, և երկուսի ևAlN ֆիլմերորը կարող է օգտագործվել որպես բուֆերային շերտ, նույնիսկ ավելի փոքր է, և այն համապատասխանում է GaN բյուրեղացման գործընթացում բարձր ջերմաստիճանային դիմադրության պահանջներին: Հետևաբար, այն GaN աճեցման համար տարածված հիմքային նյութ է, որը կարող է օգտագործվել սպիտակ/կապույտ/կանաչ լուսադիոդներ, լազերային դիոդներ, ինֆրակարմիր դետեկտորներ և այլն պատրաստելու համար:

Հարկ է նշել, որ C-հարթության շափյուղայի հիմքի վրա աճեցված GaN թաղանթը աճում է իր բևեռային առանցքի երկայնքով, այսինքն՝ C-առանցքի ուղղությամբ, ինչը ոչ միայն հասուն աճի և էպիտաքսիայի գործընթաց է, համեմատաբար ցածր գին, կայուն ֆիզիկական և քիմիական հատկություններ, այլև ավելի լավ մշակման արդյունավետություն: C-կողմնորոշված ​​շափյուղայի վաֆլիի ատոմները կապված են O-al-al-o-al-O դասավորությամբ, մինչդեռ M-կողմնորոշված ​​և A-կողմնորոշված ​​շափյուղայի բյուրեղները կապված են al-O-al-O-ի հետ: Քանի որ Al-Al-ը ունի ավելի ցածր կապի էներգիա և ավելի թույլ կապ, քան Al-O-ն, M-կողմնորոշված ​​և A-կողմնորոշված ​​շափյուղայի բյուրեղների համեմատ, C-շափյուղայի մշակումը հիմնականում Al-Al բանալին բացելու համար է, որն ավելի հեշտ է մշակել և կարող է ստանալ ավելի բարձր մակերեսային որակ, ապա ստանալ ավելի լավ գալիումի նիտրիդի էպիտաքսիալ որակ, որը կարող է բարելավել գերբարձր պայծառության սպիտակ/կապույտ LED-ի որակը: Մյուս կողմից, C-առանցքի երկայնքով աճեցված թաղանթները ունեն ինքնաբուխ և պիեզոէլեկտրական բևեռացման էֆեկտներ, ինչը հանգեցնում է թաղանթների ներսում ուժեղ ներքին էլեկտրական դաշտի (ակտիվ շերտի քվանտային հորեր), ինչը զգալիորեն նվազեցնում է GaN թաղանթների լուսային արդյունավետությունը։

A-հարթության շափյուղայի վաֆլիկիրառություն

Իր գերազանց համապարփակ կատարողականության, մասնավորապես՝ գերազանց թափանցելիության շնորհիվ, շափյուղայի միաբյուրեղը կարող է ուժեղացնել ինֆրակարմիր թափանցելիության ազդեցությունը և դառնալ իդեալական միջին ինֆրակարմիր պատուհանի նյութ, որը լայնորեն օգտագործվել է ռազմական ֆոտոէլեկտրական սարքավորումներում: Որտեղ A շափյուղան բևեռային հարթություն է (C հարթություն)՝ մակերեսի նորմալ ուղղությամբ, ոչ բևեռային մակերես է: Ընդհանուր առմամբ, A-կողմնորոշված ​​շափյուղայի բյուրեղի որակը ավելի լավն է, քան C-կողմնորոշված ​​բյուրեղինը՝ ավելի քիչ տեղաշարժով, ավելի քիչ մոզաիկ կառուցվածքով և ավելի ամբողջական բյուրեղային կառուցվածքով, ուստի այն ունի ավելի լավ լույսի թափանցելիության կատարողական: Միևնույն ժամանակ, a հարթության վրա Al-O-Al-O ատոմային կապի ռեժիմի շնորհիվ, A-կողմնորոշված ​​շափյուղայի կարծրությունը և մաշվածության դիմադրությունը զգալիորեն ավելի բարձր են, քան C-կողմնորոշված ​​շափյուղայինինը: Հետևաբար, A-ուղղվածության չիպերը հիմնականում օգտագործվում են որպես պատուհանի նյութեր: Բացի այդ, շափյուղան ունի նաև միատարր դիէլեկտրիկ հաստատուն և բարձր մեկուսիչ հատկություններ, ուստի այն կարող է կիրառվել հիբրիդային միկրոէլեկտրոնիկայի տեխնոլոգիայում, ինչպես նաև գերազանց հաղորդիչների աճեցման համար, ինչպիսիք են TlBaCaCuO2 (TbBaCaCuO2), Tl-2212-ի օգտագործումը, ցերիումի օքսիդի (CeO2) շափյուղայի կոմպոզիտային հիմքի վրա տարասեռ էպիտաքսիալ գերհաղորդիչ թաղանթների աճը: Այնուամենայնիվ, նաև Al-O-ի մեծ կապի էներգիայի պատճառով այն ավելի դժվար է մշակել:

ԿիրառումըR/M հարթ շափյուղայի վաֆլի

R-հարթությունը շափյուղայի ոչ բևեռային մակերեսն է, ուստի շափյուղայի սարքի R-հարթության դիրքի փոփոխությունը նրան տալիս է տարբեր մեխանիկական, ջերմային, էլեկտրական և օպտիկական հատկություններ: Ընդհանուր առմամբ, R-մակերեսով շափյուղայի հիմքը նախընտրելի է սիլիցիումի հետերոէպիտաքսիալ նստեցման համար, հիմնականում կիսահաղորդչային, միկրոալիքային և միկրոէլեկտրոնային ինտեգրալ սխեմաների կիրառման համար, կապարի, այլ գերհաղորդիչ բաղադրիչների, բարձր դիմադրության դիմադրությունների արտադրության մեջ, գալիումի արսենիդը նույնպես կարող է օգտագործվել R-տիպի հիմքի աճեցման համար: Ներկայումս, սմարթֆոնների և պլանշետային համակարգիչների համակարգերի ժողովրդականության շնորհիվ, R-մակերեսով շափյուղայի հիմքը փոխարինել է սմարթֆոնների և պլանշետային համակարգիչների համար օգտագործվող առկա բարդ SAW սարքերին՝ ապահովելով հիմք այն սարքերի համար, որոնք կարող են բարելավել կատարողականությունը:

Եթե ​​խախտում կա, կապվեք ջնջելու համար