Co to jest Sapphire Wafer?

Szafir jest cienkim kawałkiem krystalicznego szafiru, materiału powszechnie znanego ze swojej wyjątkowej twardości i przejrzystości.jest krystaliczną formą korundu, a w najczystszej postaci jest bezbarwny i przejrzysty.materiał podłoża o wysokiej wydajności.

Wystawa płytek szafirowych

Płytki z safirów¢ arkusz danych

 

Specyfikacja podłoża

 

Jak wytwarzane są płytki z safira?

Płytki szafirowe wytwarzane są za pomocą procesu zwanego metodą Czochralskiego (lub metodą Kyropoulosa), w którym z roztopionego tlenku aluminium wytwarzane są duże jednokrystaliczne kule szafirowe.Te kule są następnie pocięte na płytki o pożądanej grubości za pomocą piły diamentowejPo pocięciu płytki są polerowane w celu uzyskania gładkiej, lustrzanej powierzchni.

Kluczowe właściwości płytek szafirowych

1. Twardość: Sapphire zajmuje 9. miejsce w skali Mohsa, co czyni go drugim najtwardszym materiałem po diamentie.Ta wyjątkowa twardość sprawia, że płytki szafirowe są bardzo odporne na zadrapania i uszkodzenia mechaniczne.

2. Stabilność termiczna: Sapphire może wytrzymać wysokie temperatury, z punktem topnienia około 2,030 ° C (3,686 ° F).

3. Przejrzystość optyczna: Sapphire jest bardzo przejrzysty dla szerokiego zakresu długości fal, w tym światła widzialnego, ultrafioletowego i podczerwonego.Dzięki tej właściwości płytki szafirowe są idealne do zastosowania w urządzeniach optycznych, okna i czujniki.

4. Izolacja elektryczna: Sapphire jest doskonałym izolatorem elektrycznym o wysokiej stałej dielektrycznej, co sprawia, że nadaje się do zastosowań, w których izolacja elektryczna jest kluczowa,w niektórych rodzajach mikroelektroniki.

5. Odporność chemiczna: Sapphire jest chemicznie obojętny i bardzo odporny na korozję związaną z kwasami, bazami i innymi substancjami chemicznymi, co sprawia, że jest trwały w trudnych warunkach.

Zastosowanie płytek szafirowych

• Diody diodowe emitujące światło (LED): płytki szafirowe są powszechnie stosowane jako podłoże w produkcji diod diodowych z azotanu galiu (GaN), zwłaszcza niebieskich i białych diod diodowych.Struktura siatki szafiru dobrze pasuje do GaN, promując efektywną emisję światła.

• Urządzenia półprzewodnikowe: Oprócz diod LED, płytki szafirowe są stosowane w urządzeniach radiowych (RF), elektronika mocy,i innych zastosowań półprzewodnikowych, w których potrzebny jest solidny i izolacyjny podłoże.

• Okna i soczewki optyczne: Przejrzystość i twardość szafiru sprawiają, że jest to doskonały materiał do okna optycznego, soczewek i osłon czujników kamer,często stosowane w trudnych środowiskach, takich jak przemysł lotniczy i przemysł obronny.

• Narzędzia do noszenia i elektronika: Sapphire jest używany jako trwały materiał pokrywający do urządzeń do noszenia, ekranów smartfonów i innych urządzeń elektronicznych konsumenckich, dzięki swojej odporności na zadrapania i przejrzystości optycznej.

Płytki szafirowe vs. płytki krzemowe

Podczas gdy płytki szafirowe mają wyraźne zalety w niektórych zastosowaniach, często są one porównywane z płytkami krzemowymi, które są najczęstszym materiałem podłoża w przemyśle półprzewodnikowym.

Płytki krzemowe

Płytki krzemowe to cienkie kawałki krystalicznego krzemu, materiału półprzewodnikowego.TransistoryPłytki krzemowe są znane ze swojej przewodności elektrycznej i zdolności do dopingowania zanieczyszczeniami w celu zwiększenia właściwości półprzewodnikowych.

• Przewodność elektryczna: W przeciwieństwie do szafiru, krzemowy jest półprzewodnikiem, co oznacza, że może przeprowadzać prąd w określonych warunkach.Ta właściwość sprawia, że krzem jest idealny do produkcji urządzeń elektronicznych, takich jak tranzystory, diody i IC.

• Koszt: Produkcja płytek krzemowych jest zazwyczaj tańsza niż produkcji płytek szafirowych.i procesy produkcji płytek krzemowych są bardziej ustalone i wydajne.

• Przewodność cieplna: Krzemowy ma dobrą przewodność cieplną, która jest ważna dla rozpraszania ciepła w urządzeniach elektronicznych.nie jest tak stabilny termicznie jak szafir w ekstremalnych temperaturach.

• Elastyczność w dopingu: krzemu można łatwo dopingować pierwiastkami, takimi jak bor lub fosfor, aby zmodyfikować jego właściwości elektryczne,który jest kluczowym czynnikiem w jego powszechnym stosowaniu w przemyśle półprzewodnikowym.

Porównanie: płytki szafirowe vs. płytki krzemowe

Które wybrać?

Wybór między płytkami szafirowymi a krzemowymi zależy w dużej mierze od konkretnego zastosowania:

• Płytki szafirowe: Idealne do zastosowań wymagających ekstremalnej trwałości, odporności na wysokie temperatury, przejrzystości optycznej i izolacji elektrycznej.szczególnie w diodach LED, oraz w środowiskach, w których niezbędne są wytrzymałość mechaniczna i odporność chemiczna.

• Wafle krzemowe: wybór dla ogólnych zastosowań półprzewodnikowych ze względu na ich właściwości półprzewodnikowe, opłacalność,i dobrze ugruntowanych procesów produkcyjnych w przemyśle elektronicznymSilikon jest podstawą układów scalonych i innych urządzeń elektronicznych.

Przyszłość szafirowych płytek

W związku z rosnącym zapotrzebowaniem na trwalsze i wydajniejsze materiały w elektronikach, optoelektronikach i urządzeniach do noszenia, oczekuje się, że płytki szafirowe będą odgrywać coraz ważniejszą rolę.Ich wyjątkowe połączenie twardości, stabilność termiczna i przejrzystość sprawiają, że nadają się one do zastosowania w najnowocześniejszych technologiach, w tym wyświetlaczy nowej generacji, zaawansowanych urządzeń półprzewodnikowych i solidnych czujników optycznych.

Ponieważ koszty produkcji płytek szafirowych spadają i procesy produkcyjne się poprawiają, możemy przewidzieć ich szersze przyjęcie w różnych gałęziach przemysłu,dalsze umacnianie ich pozycji jako krytycznego materiału w nowoczesnej technologii.