蓝宝石详细介绍
蓝宝石的组成为氧化铝(Al2O3)，是由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合而成,其晶体结构为六方晶格结构.它常被应用的切面有A-Plane,C-Plane及R-Plane.由于蓝宝石的光学穿透带很宽,从近紫外光(190nm)到中红外线都具有很好的透光性.因此被大量用在光学元件、红外装置、高强度镭射镜片材料及光罩材料上，它具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、熔点高（2045℃）等特点，它是一种相当难加工的材料，因此常被用来作为光电元件的材料。目前超高亮度白/蓝光LED的品质取决于氮化镓磊晶(GaN)的材料品质，而氮化镓磊晶品质则与所使用的蓝宝石基板表面加工品质息息相关，蓝宝石(单晶Al2O3 )C面与Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族沉积薄膜之间的晶格常数失配率小，同时符合GaN 磊晶制程中耐高温的要求，使得蓝宝石晶片成为制作白/蓝/绿光LED的关键材料。
下图则分别为蓝宝石的切面图;晶体结构图上视图;晶体结构侧视图; Al2O3分之结构图;
蓝宝石结晶面示意图：
最常用来做GaN磊晶的是C面(0001)这个不具极性的面,所以GaN的极性将由制程决定
(a) 图从C轴俯看 (b)图从C轴侧看
蓝宝石（AL2O3)特性表 |
| 分子式 |
AL2O3 |
| 密度 |
3.95-4.1克/立方厘米 |
| 晶体结构 |
六方晶格 |
| 晶格常数 |
a=4.785A,c=12.991A |
| 莫氏硬度 |
9 （仅次于钻石 10） |
| 熔点 |
2045℃ |
| 沸点 |
3000℃ |
| 热膨胀系数 |
5.8×10 -6 /K |
| 比热 |
0.418W.s/g/k |
| 热导率 |
25.12W/m/k (@ 1000℃) |
| 折射率 |
no=1.768 ne=1.760 |
| dn/dt |
13×10 -6 /K(@633nm) |
| 透光特性 |
T≈80%(0.3~5um) |
| 介电常数 |
11.5(//c), 9.3(⊥c) |
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