Čo je vlastne zafírová oblátka
Zafírový plátok je tenký kotúč monokryštálového oxidu hlinitého, ktorý bol orientovaný do kryštalografickej roviny, vyrezaný z vyrastenej gule, narezaný, lapovaný a leštený na kontrolovanú hrúbku, rovinnosť a povrchovú úpravu.
Zafír nie je sklo ani povlak. Ide o kryštalický Al2O3, materiál korundu, a preto hotový plátok kombinuje tvrdosť Mohs 9 s zakázaným pásmom takmer 8,6 eV a užitočnou priepustnosťou od zhruba 0,19 do 5,5 mikrometrov.
Orientácia je prvým rozhodnutím pri akomkoľvek výkrese, pretože fixuje, čo sa dá na povrchu pestovať a ako sa oblátka správa pri tepelnej záťaži.
- c-plane (0001): predvolené nastavenie pre GaN LED a microLED epitaxiu, kde šesťuholníkový povrch zodpovedá epivrstve.
- r-rovina: používa sa pre kremík na zafíre, kde je heteroepitaxiálne uložený tenký kremíkový film.
- a-rovina a m-rovina: nepolárne orientácie výskumu, dostupné, ale ťažšie leštiteľné na rovnakú drsnosť.
- Odrezanie: 0,2 stupňa smerom k osi a je bežná požiadavka MOCVD, zatiaľ čo 4 stupne sa objavujú pri špecifickej práci zariadenia. Pevne držte toleranciu, pretože posun odrezku počas rastu mení štruktúru kroku.
Priemer a hrúbka sa pohybujú spolu. Bežné veľkosti sú 50,8 mm, 100 mm, 150 mm a 200 mm, s hrúbkou stúpajúcou od približne 430 mikrometrov pri 2 palcoch na 650 pri 4 palcoch a viac ako 1 mm pri 6 palcoch, jednoducho preto, že tenký kotúčik z krehkého kryštálu neprežije bežnú manipuláciu.
Zafírové doštičky v bežných priemeroch a hrúbkach Pozrite si možnosti monokryštálových zafírových plátkov od 2 do 8 palcov so špecifikáciami hrúbky, povrchu a rovinnosti pre optoelektronické a LED substráty. Zobraziť produkt → Od Boule po oblátku Epi-Ready
Zafírové doštičky sa vyrábajú v šiestich fázach a každá fáza zanechá odtlačok prsta v certifikáte, ktorý sa dodáva so sériou.
Špecifikácie, ktoré rozhodujú o výnose
O väčšine rozhodnutí o prijatí rozhodujú štyri čísla: variácia celkovej hrúbky, oblúk a osnova, drsnosť prednej strany a tolerancia orientácie. Všetko ostatné na výkrese podporuje tieto štyri.
| Parameter | Trieda Epi a LED | Optická trieda | Dôkaz na vyžiadanie |
| Orientácia a odrezanie | rovina c s odrezom 0,2 stupňa | c-rovina alebo podľa výkresu | Röntgenové difrakčné skenovanie |
| Priemer | 100 mm plus alebo mínus 0,2 mm | Podľa výkresu | Hranová čipová mapa |
| Hrúbka | 650 mikrometrov plus mínus 25 | 1 mm až 5 mm | Hrúbka map across the wafer |
| Celková odchýlka hrúbky | 10 mikrometrov alebo menej | 2 mikrometre nad otvorom | Typ sondy a oblasť skenovania |
| Luk a osnova | 25 mikrometrov alebo menej | Štvrťvlnová plochosť | Spôsob upevnenia a podpory |
| Drsnosť prednej strany | Ra 0,2 nm, epi-ready | Ra 1 nm alebo lepšie | Veľkosť skenovania AFM |
| Zakončenie zadnej strany | Leptané alebo leštené | Jemná pôda | Povrchová úprava uvedená na certifikáte |
| Okrajový profil | Okrúhly výbrus so skosením a zárezom | Leštený okraj | Orientačná fotografia zárezu |
Zafír, kremík a kremeň vedľa seba
Zafír je substrát, ktorý si treba vybrať, keď má plátok prežiť teplo, chémiu alebo svetlo, nie keď musí viesť elektrinu.
- Rastové teploty nad 1000 C vylučujú polymérne nosiče a nízkokvalitné sklo.
- Povrch musí zostať priehľadný od viditeľného do stredného infračerveného žiarenia.
- Odolnosť voči chemikáliám a poškriabaniu záleží viac ako na cene za štvorcový centimeter.
- Zariadenie potrebuje izolačný substrát s nízkou stratou na rádiovej frekvencii.
- Samotný plátok musí prenášať prúd, kde je kremík jednoduchší a oveľa lacnejší.
- Vyžaduje sa hlboký prenos ultrafialového žiarenia pod 190 nm, kde zafír absorbuje.
- Šírenie tepla je limitujúcim faktorom vo vysokovýkonnom poli.
- Rozpočet nemôže absorbovať substrát, ktorého cena je niekoľkonásobne vyššia ako kremíkový plátok rovnakého priemeru.
Tepelné číslo je to, čo prekvapuje dizajnérske tímy. Zafír vedie teplo asi štyrikrát horšie ako kremík a zhruba dvadsaťpäťkrát lepšie ako tavený kremeň, ktorý je použiteľný pre jeden žiarič s nízkym výkonom a bolestivý pre husté pole s vysokým výkonom. Táto vlastnosť vyvoláva veľký záujem o vzorované substráty, prenos tenkých vrstiev a spájanie plátkov.
Kremenné doštičky pre optické a polovodičové aplikácie Porovnajte vysoko čisté kremenné doštičky s nízkou tepelnou rozťažnosťou a transparentnosťou UV-NIR pre použitie vlnovodov, MEMS, polovodičov a optických komponentov. Zobraziť produkt → Kde zafírové oblátky zarábajú svoju cenu
Zafírové substráty sa vyplácajú v štyroch skupinách aplikácií, pričom každá má inú dominantnú špecifikáciu.
GaN LED a microLED epitaxia
Dva až šesťpalcové doštičky v rovine c nesú zväzok vyžarujúci svetlo. Kontrola odrezania a drsnosť prednej strany ovplyvňujú kvalitu kryštálov, a tým aj externú kvantovú účinnosť, viac ako ktorýkoľvek iný vstupný parameter.
Rádiofrekvencia a kremík na zafíre
Izolačný substrát znižuje parazitnú kapacitu v spínačoch a filtroch. Tu kresbe dominuje skôr rovnomernosť hrúbky a plochosť povrchu než optický prenos.
Optické okienka a kryty senzorov
Sapphire prenáša z viditeľného na približne 5,5 mikrometra a odoláva poškriabaniu v abrazívnych prostrediach, takže sa objavuje v infračervených oknách, krytoch LiDAR a tvrdených portoch pre fotoaparáty. Rozsah aplikácií zafírových plátkov v elektronike a optike ďaleko presahuje osvetlenie.
Nosič a makety oblátok
Pri vysokoteplotných procesoch sa opätovne používajú zafírové nosiče, pretože materiál nezmäkne ani neuplynie. Opätovné leštenie predlžuje životnosť tam, kde to pravidlá kontaminácie dovoľujú.
Zafírové optické okná na ochranné a filtračné použitie Pozrite si zafírové okenné substráty, ktoré ponúkajú odolnosť proti poškriabaniu, vysokú transparentnosť a filtrovanie vlnových dĺžok pre lasery, fotodiódy a komunikačné systémy s optickými vláknami. Zobraziť produkt → Čo si overiť pred objednávkou
Päť kontrol zachytí väčšinu problémov skôr, ako sa veľa dostane na vašu prichádzajúcu kontrolnú lavicu.
Ak je špecifikácia nejednoznačná, vyriešte ju vo fáze kreslenia. Pošlite svoj výkres a množstvo nášmu inžinierskemu tímu a orientáciu, povrchovú úpravu a metódu kontroly je možné opraviť skôr pred cenovou ponukou ako po dodaní.
Často kladené otázky
Je zafírový plátok to isté ako zafírové okno?
Nie, dôraz sa líši. Doštička sa posudzuje na základe variácií celkovej hrúbky, čistoty častíc a predného povrchu pripraveného na epitaxiu, zatiaľ čo okno sa posudzuje podľa priepustnosti, kvality povrchu v definovanom otvore a povrchovej úpravy hrán. Obe môžu byť rezané z tej istej gule.
Dajú sa zafírové doštičky znovu použiť?
Nosič a makety plátkov možno niekoľkokrát preleštiť, keď je kontrolovaná kontaminácia. Oblátky pripravené na epiláciu vo všeobecnosti nemôžu, pretože leštený povrch a rozpočet na rovinnosť sa spotrebujú pri prvom raste.
Akú hrúbku si mám objednať?
Postupujte podľa priemeru. Bežnými východiskovými bodmi sú približne 430 mikrometrov pri 2 palcoch, 650 pri 4 palcoch a 1 mm alebo viac pri 6 palcoch. Tenšie plátky znižujú tepelnú hmotnosť, ale zvyšujú riziko rozbitia počas manipulácie a prepravy.
Potrebujem odrezok?
Pre GaN pestovaný pomocou MOCVD na rovine c je typický malý odrez v blízkosti 0,2 stupňa. Ak váš proces nie je citlivý na štruktúru krokov, nominálny plátok na osi je jednoduchšie získať a zvyčajne je lacnejší.











苏公网安备 32041102000130 号