蓝宝石晶体介绍

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2、'*mWu7 1、蓝宝石晶体介绍          :$+aPBkF 'N-Q*y+R5P*C        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

3、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.4C%?)j9V0

4、.W2B%y5w2[C2zTxP[#:G       0H1f'f9h.z7s3l2d}KR       2、蓝宝石晶体的生长方法常用的有两种:iZ@R.%$ 2c:c7}"N:x0

5、H3~            1:柴氏拉晶法(Czochralskimethod),简称CZ法.先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再利用一单晶晶种接触到熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上因温度差而形成过冷。于是熔汤开始在晶种表面凝固并生长和晶种相同晶体结构的单晶。晶种同时以极缓慢的速度往上拉升，并伴随以一定的转速旋转，随着晶种的向上拉升，熔汤逐渐凝固于晶种的液固界面上，进而形成一轴对称的单晶晶锭.2p/f1?8x5J0{9T3@'kysvmoq             2:凯氏长晶法(Kyropoulosmethod),简称KY法,大陆称之为泡生

6、法.其原理与柴氏拉晶法(Czochralskimethod)类似，先将原料加热至熔点后熔化形成熔汤，再以单晶之晶种(SeedCrystal，又称籽晶棒)接触到熔汤表面，在晶种与熔汤的固液界面上开始生长和晶种相同晶体结构的单晶，晶种以极缓慢的速度往上拉升，但在晶种往上拉晶一段时间以形成晶颈，待熔汤与晶种界面的凝固速率稳定后，晶种便不再拉升，也没有作旋转，仅以控制冷却速率方式来使单晶从上方逐渐往下凝固，最后凝固成一整个单晶晶碇.jHePg&V .J+K6Y%m$~0muBD*G:=d 0f4c5v,k.h-U2O:`  c;h-h6w#N0U+ll!

7、B4([~dT( ,N2h5J6E#l'G7k3{'~n* 蓝宝石基片的原材料是晶棒,晶棒由蓝宝石晶体加工而成#h5`%W5a!_1I7a(H{=Dz{e2;       [淘股吧]UCnPe@   C7_7b(@+f(C7W  n          广大外延片厂家使用的蓝宝石基片分为三种:,p,O,N*^2K#N2M(Sh4XJm       -O5I2h  S2q2h6?:x%fp%)kEs       1:C-Plane蓝宝石基板5c,H(p6J0@3TRN_M1Jf}             这是广大厂家普遍使用

8、的供GaN生长的蓝宝石基板面.这主要是因为蓝宝石晶体沿C轴生长的工艺成熟、成本相对较低、物化性能稳定,在C面进行磊晶的技术成熟稳定.OX:Z

9、效率会因此降低，发展非极性面GaN外延，克服这一物理现象，使发光效率提高。  F.@.Y'u$B.m+K5U+ELrOcV-       Q)2-.bpe精彩文档实用标准文案 #}!k/S-t$v-O:e.B"V6a      3:图案化蓝宝石基板(PatternSapphireSubstrate简称PSS).E6N:Y6_  T;]$~8AX$@IbaBygT             以成长(Growth)或蚀刻(Etching)的方式,在蓝宝石基板上设计制作出纳米级特定规则的微结构图案藉以控制LED之输出光形式，并可同时减少生长在蓝宝石基板

10、上GaN之间的差排缺陷，改善磊晶质量，并提升LED内部量子效率、增加光萃取效率。uK:[1