Sapphirus est crystallus singularis aluminae, systemati crystallino tripartito ad structuram hexagonalem pertinens. Structura eius crystallina constat ex tribus atomis oxygenii et duobus atomis aluminii, vinculo covalenti dense dispositis, cum catena nexuum et energia clathri validis. Interius crystallinum, impuritates aut defectus fere caret, itaque praeclaram insulationem electricam, perspicuitatem, bonam conductivitatem thermalem, et magnam rigiditatem habet. Late adhibetur ut materia fenestrarum opticarum et substrati altae efficaciae. Attamen, structura molecularis sapphiri complexa est et anisotropia praedita, et effectus in proprietates physicas correspondentes etiam valde differt pro processu et usu directionum crystallorum diversarum, itaque usus quoque differt. In genere, substrata sapphirina in directionibus planorum C, R, A, et M praesto sunt.
ApplicatioLamella sapphirina plani C
Gallii nitridum (GaN), ut semiconductor tertiae generationis cum lata lacuna zonae, latam lacunam zonae directam, firmum vinculum atomicum, magnam conductivitatem thermalem, bonam stabilitatem chemicam (fere non ab ullo acido corroditur), et validam facultatem anti-irradiationis habet, et latas perspectivas in applicatione optoelectronica, instrumentorum altae temperaturae et potentiae, et instrumentorum microfluctuum altae frequentiae praebet. Attamen, propter altum punctum liquefactionis GaN, difficile est materias monocrystallinas magnae magnitudinis obtinere, ita via communis est incrementum heteroepitaxiale in aliis substratis perficere, quod maiores requisita pro materiis substrati habet.
Comparatum cumsubstratum sapphiriCum aliis faciebus crystallinis, proportio discrepantiae constantis reticuli inter laminam sapphirinam plani C (orientatione <0001>) et membranas in gregibus Ⅲ-Ⅴ et Ⅱ-Ⅵ depositas (velut GaN) relative parva est, et proportio discrepantiae constantis reticuli inter duas et...Pelliculae AlNQuod ut stratum intermediarium adhiberi potest, etiam minus est, et requisitis resistentiae altae temperaturae in processu crystallizationis GaN satisfacit. Ergo, materia substrati communis est ad accretionem GaN, qua adhiberi potest ad fabricandas luces LED albas/caeruleas/virides, diodas lasericas, detectores infrarubros et cetera.
Dignum est mentione membranam GaN in substrato sapphirino plano C crevisse secundum axem polarem suum, id est, directionem axis C, crescere, quod non solum maturitatem incrementi et epitaxiam ostendit, sumptum relative vile, proprietates physicas et chemicas stabiles, sed etiam meliorem efficaciam processus praebet. Atomi lamellae sapphirinae C-orientatae in ordinatione O-al-al-o-al-O iuncti sunt, dum crystalla sapphirina M-orientata et A-orientata in al-O-al-O iuncta sunt. Quia Al-Al energiam nexus inferiorem et nexum debiliorem quam Al-O habet, comparata cum crystallis sapphirinis M-orientatis et A-orientatis, processus sapphirini C praecipue ad clavem Al-Al aperiendam pertinet, quae facilius processus est, et qualitatem superficiei altiorem obtinere potest, deinde meliorem qualitatem epitaxialem gallii nitridi obtinere, quae qualitatem LED albi/caerulei ultra-splendoris emendare potest. Contra, membranae secundum axem C crescentes effectus polarizationis spontaneos et piezoelectricos habent, quae campum electricum internum validum intra membranas (stratum activum puteorum quanticorum) efficiunt, quod efficientiam luminosam membranarum GaN magnopere minuit.
Lamella sapphirina plani Aapplicatio
Propter excellentem functionem comprehensivam, praesertim transmittantiam excellentem, crystallus singularis sapphirini effectum penetrationis infrarubrae augere potest, et materia fenestrarum mediae infrarubrae idealis fieri potest, quae late in apparatu photoelectrico militari adhibita est. Ubi sapphirus A planum polare (planum C) in directione normali faciei est, superficies non polaris est. Generaliter, qualitas crystalli sapphirini A-orientati melior est quam crystalli C-orientati, cum minore dislocatione, minore structura Mosaica et structura crystallina magis completa, ita meliorem functionem transmissionis lucis habet. Simul, propter modum nexus atomici Al-O-Al-O in plano A, duritia et resistentia attritionis sapphirini A-orientati significanter altiores sunt quam sapphirini C-orientati. Ergo, fragmenta A-directionalia plerumque ut materiae fenestrarum adhibentur; Praeterea, sapphirus A constantem dielectricam uniformem et proprietates insulationis altas habet, ita ad technologiam microelectronicam hybridam adhiberi potest, sed etiam ad incrementum conductorum praestantium, ut usus TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, incrementum pellicularum epitaxialium heterogenearum superconductricum in substrato composito sapphirino oxidi cerii (CeO2). Attamen, propter magnam energiam vinculi Al-O, difficilius est tractare.
ApplicatioLamella sapphirina plana R/M
Planum R est superficies non polaris sapphiri, itaque mutatio positionis plani R in instrumento sapphirino ei proprietates mechanicas, thermicas, electricas et opticas diversas praebet. In genere, substratum sapphirinum superficiei R praefertur ad depositionem heteroepitaxialem silicii, praesertim ad applicationes semiconductorum, microundarum et circuituum integratorum microelectronicorum, in productione plumbi, aliorum componentium superconductorum, resistorum altae resistentiae, gallii arsenidum etiam ad accretionem substrati generis R adhiberi potest. Hodie, cum popularitate telephonorum intelligentium et systematum tabularum computatralium, substratum sapphirinum superficiei R instrumenta SAW composita existentia, quae pro telephonis intelligentibus et tabulis computatralibus adhibentur, substituit, substratum instrumentis praebens quae efficaciam augere possunt.
Si violatio est, contactum dele.
Tempus publicationis: XVI Iulii, MMXXIV