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GaN semicondutores corpo substrato epitaxial
Silício e arseneto de gálio são materiais semicondutores convencionais das primeira e segunda gerações de representantes, o seu desenvolvimento para promover o desenvolvimento da microeletrônica, tecnologia fotônica, a fim de trazer grandes mudanças na vida das pessoas com base em tecnologia da informação. No entanto, devido ao desempenho do próprio material, a primeira geração, materiais semicondutores de segunda geração só funcionam em 200 ℃ abaixo do meio ambiente e anti-radiação, alta tensão desempenho degradação e, portanto, não pode atender o desenvolvimento moderna tecnologia eletrônica em alta -Temperatura, de alta potência, de alta frequência, de alta pressão e anti-radiação, poderão os novos requisitos que emite luz azul. Neste caso, selecione o novo material dispositivo eletrônico lançou a terceira geração de semicondutores, GaN e SiC ampla bandgap tornar-se o representante da terceira geração de material semicondutor. Nos semicondutores de terceira geração, material GaN mais e atenção de mais pessoas. GaN tem muitas vantagens: o gap, velocidade alta saturação de elétrons, boa condutividade térmica, campo de repartição alta, baixa constante dielétrica, boa estabilidade térmica, estabilidade química. Portanto, as características materiais dos semicondutores de terceira geração acabará por levá-los a estar nos campos da indústria aeroespacial, exploração, desenvolvimento da energia nuclear, por satélite, comunicações, motores automotivos, displays, nova fonte de luz, impressão a laser, memória, etc. tem perspectivas de ampla aplicação. Já em 1970, as pessoas começaram a explorar o processo de crescimento de GaN, mas devido a limitações técnicas do crescimento material não pode obter cristal GaN de alta qualidade. Com o crescimento da tecnologia, ele tem aparecido em uma epitaxia molecular beam (MBE) e deposição de vapor químico (CVD) e outros novos métodos, o que muito promoveu o estudo de GaN. cristal de safira como um material de substrato, que tem a mesma estrutura cristalina como de GaN, que tem uma quimicamente estáveis ​​a temperaturas elevadas, um bom desempenho térmico, assim como fácil de obter um grande tamanho relativamente barato, etc, existe entre a estrutura de GaN embora maiores incompatibilidade. Com a melhoria contínua do crescimento da tecnologia, agora é epitaxy capaz de GaN de alta qualidade em cristal de safira, wafer de safira (0001) tornou-se a aplicações práticas material de substrato mais ideal.

SOS(silicon on sapphire)
SOI (silício sobre safira) circuitos microelectrónicos, é as bolachas de safira (1-102) plano pelo método heteroepitaxiais crescimento da camada de película de silício de cristal único, e em seguida, o silício de cristal único a tecnologia de película para a produção de um dispositivo semicondutor. circuito SOS microeletrônica tem uma vantagem devido à alta velocidade, baixo consumo de energia e anti-radiação, etc, para o desenvolvimento do tipo relógio do telefone móvel, computador desktop ou laptop, de alta velocidade, de comunicações rádio de alta frequência, pequenos satélites, naves espaciais e espaço shuttle no Eles têm uma aplicação particularmente importante. Safira e um único cristal de silício com um coeficiente de expansão térmica próximo. Em uma bolacha de safira (1-102) plano, com o método de hetero-epitaxial, pode crescer uma camada de película de silício (100) plano, e, em seguida, fabrico de um dispositivo semicondutor em um filme de um único cristal de silício. A estrutura de cristal de safira substrato intacto, é o de assegurar a integridade estrutural das condições principais para se obter uma película de um único cristal de silício.

ZnO, InN film epitaxial e outro organismo substrato
ZnO em 3.37eV gap temperatura ambiente, o que corresponde à luz ultravioleta, em comparação com uma banda direta gap wurtzita Ⅱ-Ⅵ cristal grupo de semicondutores e GaN semelhantes semicondutores, ZnS, ZnO tem uma energia mais elevada, a sua 60meV valor vinculativo éxciton, pode reduzir significativamente o limiar lasing a uma temperatura baixa. Assim, é esperado ganho éxciton ZnO para atingir a temperatura ambiente ou a temperaturas mais elevadas, assim, o valor de lasers de comprimento de onda curto no limiar baixo para obter a aplicação. Desde bombagem óptica à temperatura ambiente para alcançar lasing nos filmes de ZnO ultravioleta de alta qualidade mais tarde,
Crescimento, do tipo p doping ZnO único cristal de pesquisa de filme fino do mundo causou muita preocupação Study Group. cristais de safira de baixo custo e alta integridade tem sido amplamente utilizado como camada de substrato ZnO epitaxial.

Em nitreto Ⅲ-Ⅴ em, pousada está sendo mais e mais atenção. Comparado com GaN, AlN, InN com menor massa efetiva, em teoria, tem a mobilidade do portador maior, por isso tem perspectivas de aplicação ampla em termos de dispositivos microeletrônicos de alta velocidade. Enquanto nitreto Ⅲ-Ⅴ, ele também tem a menor bandgap direta, e seu valor é de cerca de 0.8eV, de modo que faz Ⅲ-Ⅴ comprimento de onda de emissão de nitreto de AlN pode estender-se a partir da região do ultravioleta (6.2eV) para INN região do infravermelho (0.8eV) , tornar-se um dispositivo emissor de preparação material adequado claro. No entanto, a preparação de Inn corpo único cristal é muito difícil, então as pessoas distantes estudo hospedaria ainda está na fase inicial, em um país estrangeiro, Masuoka e outros com método MOVPE sobre um substrato de safira foi o primeiro filme epitaxial single-Crystal Inn sucesso . Na China, Xiao Hong, que liderou por epitaxia assistida plasma RF molecular beam (RF-MBE) método em um substrato de safira para se obter uma película epitaxial uma melhor qualidade de um único cristal Crystal Inn. filmes de alta temperatura supercondutores, tais como YBa2Cu3O7 - δ (YBCO) os Rs resistência superficial microondas do que o material de metal convencional várias ordens de grandeza podem ser usados ​​para projetar um alto desempenho dispositivos de microondas passivos, como filtros, ressonadores, linhas de atraso ea gostar. Safira cristais pequena constante dieléctrica, perda dieléctrica baixa e excelentes propriedades de microondas, de resistência mecânica e elevada condutividade térmica, é substrato mais do que 20 vezes LaAlO3. material de cristal de safira única área grande tem produção industrial e preço relativamente barato, e, portanto, é um material de substrato bom. Como um material de substrato ferroelétrico: usado como uma memória ferroelétrica, moduladores de luz espacial, switches ópticos, memória de acesso aleatório filmes finos ferroelétricos, detectores infravermelhos, unidades, moduladores ópticos, displays, etc., com excelente desempenho impressionante e valor de uso.

cristal de safira como um material de substrato, a demanda no mercado internacional está ficando maior, enquanto a qualidade eo tamanho dos requisitos cristais também estão subindo.

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