Sapphire Wafer/ Sapphire Substrate

A safira pertence ao grupo de minerais do Corundum. É um cristal de óxido de coordenação comum. Pertence ao sistema de cristal trigonal. O grupo espacial de cristal é R3c. A principal composição química é AI2O3. O material tem uma dureza de modo de até 9, perdendo apenas para diamante. A safira tem boa estabilidade química, baixo custo de preparação e tecnologia madura, por isso se tornou o principal material do substrato dos dispositivos optoeletrônicos baseados em GaN. Além disso, possui boas propriedades dielétricas e mecânicas e é amplamente utilizado em telas de painel plano, dispositivos de estado sólido de alta eficiência, iluminação fotoelétrica e outros campos. Os substratos de silício também são amplamente utilizados como materiais de substrato. A superfície do silício é organizada em forma hexagonal e o gradiente de temperatura vertical é grande, o que é propício ao crescimento estável de cristais únicos e é amplamente utilizado. No entanto, a maior dificuldade técnica em fabricar LEDs baseados em GaN em um substrato de silício é a incompatibilidade da rede e a incompatibilidade térmica. A incompatibilidade da treliça entre o silício e o nitreto de gálio é várias vezes a do nitreto de silício, o que pode causar problemas de rachaduras.

O campo semicondutor geralmente usa o SiC como material afundando. A condutividade térmica do nitreto de silício é maior que a da safira. É mais fácil dissipar o calor do que a safira e tem melhor capacidade antiestática. No entanto, o custo do nitreto de silício é muito maior que o da safira e o custo da produção comercial alta. Embora os substratos de nitreto de silício também possam ser industrializados, eles são caros e não têm aplicação universal. Outros materiais de afundamento, como GaN, ZnO etc., ainda estão no estágio de pesquisa e desenvolvimento, e ainda há um longo caminho a percorrer da industrialização.

Ao selecionar um substrato, é necessário considerar a correspondência do material do substrato e do material epitaxial. A densidade de defeitos do substrato é necessária para ser baixa, as propriedades químicas são estáveis, a temperatura é pequena, não é fácil de corroer e não pode reagir quimicamente com o filme epitaxial e considerar a situação real. Custos de fabricação em produção. O substrato de safira possui boa estabilidade química, resistência a alta temperatura, alta resistência mecânica, boa dissipação de calor sob pequenas condições de corrente, sem absorção de luz visível, preço moderado, tecnologia de fabricação madura e pode ser comercializado.

Aplicação de substrato de safira no campo SOS