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Synthetische monkristalline Saphir-Wafer

Einkristalliner Saphir ist eine transparente Variante des Minerals Korund (Aluminiumoxid Al2O3). Die Farben werden durch kleine Mengen von Verunreinigungen im Kristall verursacht. Erhältlich sind synthetische monokristalline polierte Saphirscheiben, Saphirfenster, Saphirsubstrate, ultradünne Saphirscheiben und Saphirscheiben in optischer Qualität.

Es gibt fast ein Dutzend angeblich einzigartiger, modifizierter Kristallzüchtungsmethoden, die zur Herstellung von Saphir verwendet werden. Einige der beliebtesten sind:

Häufige Verwendungszwecke für Sapphire sind:

  • LED-Substrat
  • Smartphones Bildschirme
  • Kamera des Smartphones Objektiv
  • Die speziellen optischen Anwendungen. Fenster, Linsen, Prismen, etc.
  • Objektiv einer Foto- und einer Videokamera
  • Bildschirme geschützte Schilde
  • Anwendungen in der Uhrenindustrie
  • Intelligente Uhrenbrillen wie die "iWatch"
  • Gepanzertes Schutzglas aus Saphir als Fenster für militärische Ausrüstung und Spezialgeräte
  • Saphirplatten als ballistische Panzerungselemente für Fahrzeuge
  • Ansichtsfenster für individuellen Schutz
  • Endoprothese
  • Schutzgehäuse und Kuppeln

Sapphire gibt es in 3 Hauptebenen. R-Ebene, C-Ebene und A-Ebene (die M-Ebene ist ebenfalls erhältlich):

C-Plane Sapphire Substrate

Polierte C-Ebenen-Substrate (0001-Orientierung) aus Saphir werden für das Wachstum von GaN und anderen III-V- und II-VI-Verbindungen bei der Herstellung von LEDs verwendet. Weitere Anwendungen sind Infrarotdetektoren, Quecksilber-Cadmium-Tellurid, Wafer-Träger und allgemeine Optik.

MaterialCzochralski gewachsener Saphir (>=99,995% hochreines monokristallines Al2O3).
Ausrichtung der Oberfläche C-Ebene (0001) Oberflächenausrichtung, auch 0-Grad genannt, aus M (1-100) 0,2°, 0,3° . Andere Abschnitte verfügbar.
Kristallinität"Keine sichtbaren Hinweise auf Risse, Zwillingskristalle, Linien oder Brüche"
Äußerer Durchmesser50.8mm ± 0.1mm, 76.2mm ± 0.25mm, 100.0mm ± 0.4mm, 150.0mm ± 0.5mm
Typische Dicke500μm ± 10μm, 430μm ± 10μm, 330μm ± 15μm
Typische Oberflächenebenheit<25μm, depending on thickness
Typische Oberflächenwölbung<25μm, depending on thickness
Typische Oberflächenneigung<25μm, depending on thickness
Primäre Flachlage16mm ± 1mm, 22mm ± 1mm, 32,5mm ± 1mm
Primäre FlachlageParallel zur M-Achse, innerhalb von 0,2 °
RänderDie Kanten der Substrate sind geschliffen.
Vorderseite Oberflächenbehandlung A smooth, polished surface finish suitable for epitaxy. No visible scratches, pits, dimples or contamination allowed. Ra typically <0.20nm.
Rückseitige Oberflächenbehandlung Hängt davon ab, ob der Wafer einseitig oder beidseitig poliert ist. SSP: Fein geschliffen, Ra typischerweise 0,4 bis 1,5μm. DSP: Poliert.
HinweisAndere Waferausrichtungen sind verfügbar, einschließlich R-Ebene (1 -1 0 2), A-Ebene (1 1 -2 0) und M-Ebene (1 -1 0 0).

R -Plane Saphir-Wafer

R-Ebene Saphir (1-102), 57,6 Grad zur C-Ebene, ist das bevorzugte Material für Silicon-on-Sapphire, das in Halbleiter-, Mikrowellen- und Druckwandleranwendungen eingesetzt wird. Typische Anwendungen für Silicon-on-Sapphire-Wafer sind:

  • Herstellung aktiver, auf Silizium basierender Bauelemente auf der Oberseite
  • Herstellung von Lasergeräten auf der Oberseite
  • Rückseitenpolieren des SOS-Wafer zur Herstellung einer optischen Vorrichtung auf der Siliziumseite
  • Ätzen der Siliziumseite, um den Saphir als SEMI-Standard-Wafer oder Waferträger zu verwenden

MaterialCzochralski gewachsener Saphir (>=99,995% hochreines monokristallines Al2O3).
Ausrichtung der Oberfläche R-Ebene (1 1 0 2) Oberflächenausrichtung. Die Oberfläche ist innerhalb von 2 Grad ausgerichtet. Verschnitt ist verfügbar.
Kristallinität"Keine sichtbaren Hinweise auf Risse, Zwillingskristalle, Linien oder Brüche"
Äußerer Durchmesser 50.8mm ± 0.1mm, 76.2mm ± 0.25mm, 100.0mm ± 0.4mm, 125.0mm ± 0.4mm, 150.0mm ± 0.5mm
Standard-Dicke 625μm ± 10μm, 500μm ± 10μm, 430μm ± 10μm, 330μm ± 15μm
Typische Oberflächenebenheit <25μm, depending on thickness
Typische Oberflächenwölbung<25μm, depending on thickness
Typische Oberflächenneigung <25μm, depending on thickness
Primäre Flachlage 16mm ± 1mm, 22mm ± 1mm, 32,5mm ± 1mm, 42,5mm ± 2,5mm
Primäre Flachlage 45 Grad ± 2° von der Projektion der c-Achse auf die r-Ebene
Ränder Die Kanten der Substrate sind geschliffen.
Vorderseite Oberflächenbehandlung Eine glatte, polierte Oberfläche, die für die Epitaxie geeignet ist. Keine sichtbaren Kratzer, Grübchen, Vertiefungen oder Verunreinigungen erlaubt. Ra typischerweise < 0,20nm.
Rückseitige Oberflächenbehandlung Hängt davon ab, ob der Wafer einseitig oder beidseitig poliert ist. SSP: Fein geschliffen, Ra typischerweise 0,4 bis 1,5μm. DSP: Poliert.
HinweisAndere Waferausrichtungen sind verfügbar, einschließlich A-Ebene (1 1 -2 0), C-Ebene (0 0 0 1) und M-Ebene (1 -1 0 0).

A-Plane Saphir-Wafer

A-Plane-Saphir-Substrate sind nützlich für hybride mikroelektronische Anwendungen, die eine einheitliche Dielektrizitätskonstante und hochisolierende Eigenschaften erfordern. Diese Ausrichtung kann auch für das Wachstum von Supraleitern mit hohem Tc-Wert verwendet werden. Die Verfügbarkeit von Oberflächenbearbeitungen auf Angstrom-Niveau ermöglicht die Herstellung feiner Verbindungen von Hybridmodulen.

MaterialCzochralski gewachsener Saphir (>=99,995% hochreines monokristallines Al2O3).
OrientierungA-Ebene (1 1 -2 0) Oberflächenausrichtung, auch 90-Grad genannt. Die Oberfläche ist innerhalb von 0,3 Grad ausgerichtet. Andere Verschnittarten sind verfügbar.
Kristallinität "Keine sichtbaren Hinweise auf Risse, Zwillingskristalle, Linien oder Brüche"
Äußerer Durchmesser 50.8mm ± 0.1mm, 76.2mm ± 0.25mm, 100.0mm ± 0.4mm, 150.0mm ± 0.5mm
Dicke500μm ± 10μm, 430μm ± 10μm, 330μm ± 15μm
Ebenheit der Oberfläche <25μm, depending on thickness
Oberfläche Bogen <25μm, depending on thickness
Oberfläche Verjüngung <25μm, depending on thickness
Primäre Flachlage 16mm ± 1mm, 22mm ± 1mm, 32,5mm ± 1mm
Primäre Flachlage Parallel zur C-Achse <0 0 1>, innerhalb von 0,2 °
RänderDie Kanten der Substrate sind geschliffen.
Vorderseite Oberflächenbehandlung Eine glatte, polierte Oberfläche, die für die Epitaxie geeignet ist. Keine sichtbaren Kratzer, Grübchen, Vertiefungen oder Verunreinigungen erlaubt. Ra typischerweise < 0,20nm.
Rückseitige Oberflächenbehandlung Hängt davon ab, ob der Wafer einseitig oder beidseitig poliert ist. SSP: Fein geschliffen, Ra typischerweise 0,4 bis 1,5μm. DSP: Poliert.
HinweisAndere Waferausrichtungen sind verfügbar, einschließlich R-Ebene (1 -1 0 2), C-Ebene (0 0 0 1) und M-Ebene (1 -1 0 0).

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