ವಿಭಿನ್ನ ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ನೀಲಮಣಿ ಬಿಲ್ಲೆಗಳ ಅನ್ವಯದಲ್ಲೂ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿವೆಯೇ?

ನೀಲಮಣಿ ಅಲ್ಯೂಮಿನಾದ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕವಾಗಿದೆ, ಇದು ತ್ರಿಪಕ್ಷೀಯ ಸ್ಫಟಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಸೇರಿದೆ, ಷಡ್ಭುಜೀಯ ರಚನೆಯಾಗಿದೆ, ಇದರ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯು ಮೂರು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಎರಡು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದ್ದು, ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧದ ಪ್ರಕಾರದಲ್ಲಿ, ಬಹಳ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಬಲವಾದ ಬಂಧ ಸರಪಳಿ ಮತ್ತು ಜಾಲರಿ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ, ಆದರೆ ಅದರ ಸ್ಫಟಿಕ ಒಳಭಾಗವು ಬಹುತೇಕ ಯಾವುದೇ ಕಲ್ಮಶಗಳು ಅಥವಾ ದೋಷಗಳಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವಿದ್ಯುತ್ ನಿರೋಧನ, ಪಾರದರ್ಶಕತೆ, ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಿಗಿತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಿಂಡೋ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ತಲಾಧಾರ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನೀಲಮಣಿಯ ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಯು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅನಿಸೊಟ್ರೋಪಿ ಇದೆ, ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಸ್ಫಟಿಕ ದಿಕ್ಕುಗಳ ಸಂಸ್ಕರಣೆ ಮತ್ತು ಬಳಕೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲಿನ ಪ್ರಭಾವವು ತುಂಬಾ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಬಳಕೆಯು ಸಹ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ನೀಲಮಣಿ ತಲಾಧಾರಗಳು C, R, A ಮತ್ತು M ಪ್ಲೇನ್ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ.

ಅನ್ವಯಸಿ-ಪ್ಲೇನ್ ನೀಲಮಣಿ ವೇಫರ್

ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ (GaN) ವೈಡ್ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್ ಮೂರನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಅರೆವಾಹಕವಾಗಿದ್ದು, ವಿಶಾಲವಾದ ನೇರ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರ, ಬಲವಾದ ಪರಮಾಣು ಬಂಧ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ, ಉತ್ತಮ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ (ಬಹುತೇಕ ಯಾವುದೇ ಆಮ್ಲದಿಂದ ತುಕ್ಕು ಹಿಡಿಯುವುದಿಲ್ಲ) ಮತ್ತು ಬಲವಾದ ವಿಕಿರಣ ವಿರೋಧಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಸಾಧನಗಳ ಅನ್ವಯದಲ್ಲಿ ವಿಶಾಲ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, GaN ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕರಗುವ ಬಿಂದುವಿನಿಂದಾಗಿ, ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರದ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ ಇತರ ತಲಾಧಾರಗಳ ಮೇಲೆ ಹೆಟೆರೊಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳುವುದು, ಇದು ತಲಾಧಾರ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.

ಹೋಲಿಸಿದರೆನೀಲಮಣಿ ತಲಾಧಾರಇತರ ಸ್ಫಟಿಕ ಮುಖಗಳೊಂದಿಗೆ, C-ಸಮತಲ (<0001> ದೃಷ್ಟಿಕೋನ) ನೀಲಮಣಿ ವೇಫರ್ ಮತ್ತು Ⅲ-Ⅴ ಮತ್ತು Ⅱ-Ⅵ (GaN ನಂತಹ) ಗುಂಪುಗಳಲ್ಲಿ ಠೇವಣಿ ಮಾಡಲಾದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಸ್ಥಿರ ಅಸಾಮರಸ್ಯ ದರವು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಎರಡರ ನಡುವಿನ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಸ್ಥಿರ ಅಸಾಮರಸ್ಯ ದರ ಮತ್ತುಆಲ್ಎನ್ ಚಲನಚಿತ್ರಗಳುಬಫರ್ ಪದರವಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದಾದ ಇದು ಇನ್ನೂ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು GaN ಸ್ಫಟಿಕೀಕರಣ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ಪ್ರತಿರೋಧದ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಪೂರೈಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಇದು GaN ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ತಲಾಧಾರ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಬಿಳಿ/ನೀಲಿ/ಹಸಿರು ಎಲ್ಇಡಿಗಳು, ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್‌ಗಳು, ಅತಿಗೆಂಪು ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಮುಂತಾದವುಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು.

ಸಿ-ಪ್ಲೇನ್ ನೀಲಮಣಿ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ಬೆಳೆದ GaN ಫಿಲ್ಮ್ ಅದರ ಧ್ರುವೀಯ ಅಕ್ಷದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ, ಸಿ-ಅಕ್ಷದ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ, ಇದು ಪ್ರಬುದ್ಧ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ, ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ, ಸ್ಥಿರ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಉತ್ತಮ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯೂ ಆಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುವುದು ಯೋಗ್ಯವಾಗಿದೆ. ಸಿ-ಆಧಾರಿತ ನೀಲಮಣಿ ವೇಫರ್‌ನ ಪರಮಾಣುಗಳು O-ಅಲ್-ಅಲ್-ಒ-ಅಲ್-ಒ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಬಂಧಿತವಾಗಿವೆ, ಆದರೆ M-ಆಧಾರಿತ ಮತ್ತು A-ಆಧಾರಿತ ನೀಲಮಣಿ ಹರಳುಗಳು ಅಲ್-ಒ-ಅಲ್-ಒ ನಲ್ಲಿ ಬಂಧಿತವಾಗಿವೆ. ಅಲ್-ಅಲ್ ಕಡಿಮೆ ಬಂಧದ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಅಲ್-ಒ ಗಿಂತ ದುರ್ಬಲ ಬಂಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, M-ಆಧಾರಿತ ಮತ್ತು A-ಆಧಾರಿತ ನೀಲಮಣಿ ಹರಳುಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಸಿ-ನೀಲಮಣಿಯ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅಲ್-ಅಲ್ ಕೀಲಿಯನ್ನು ತೆರೆಯುವುದು, ಇದು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೊಳಿಸಲು ಸುಲಭವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು ಮತ್ತು ನಂತರ ಉತ್ತಮ ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು, ಇದು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಬ್ರೈಟ್‌ನೆಸ್ ಬಿಳಿ/ನೀಲಿ ಎಲ್ಇಡಿಯ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಸಿ-ಅಕ್ಷದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಬೆಳೆದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳು ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ಮತ್ತು ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಧ್ರುವೀಕರಣ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ಒಳಗೆ ಬಲವಾದ ಆಂತರಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ (ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವೆಲ್ಸ್‌ನ ಸಕ್ರಿಯ ಪದರ), ಇದು GaN ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ಪ್ರಕಾಶಮಾನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಬಹಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಎ-ಪ್ಲೇನ್ ನೀಲಮಣಿ ವೇಫರ್ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್

ಅದರ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸಮಗ್ರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಪ್ರಸರಣದಿಂದಾಗಿ, ನೀಲಮಣಿ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕವು ಅತಿಗೆಂಪು ನುಗ್ಗುವ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಿಲಿಟರಿ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುತ್ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಆದರ್ಶ ಮಧ್ಯ-ಅತಿಗೆಂಪು ಕಿಟಕಿ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ನೀಲಮಣಿಯು ಮುಖದ ಸಾಮಾನ್ಯ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಧ್ರುವೀಯ ಸಮತಲ (C ಸಮತಲ) ಆಗಿರುವಲ್ಲಿ, ಅದು ಧ್ರುವೀಯವಲ್ಲದ ಮೇಲ್ಮೈಯಾಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, A-ಆಧಾರಿತ ನೀಲಮಣಿ ಸ್ಫಟಿಕದ ಗುಣಮಟ್ಟವು C-ಆಧಾರಿತ ಸ್ಫಟಿಕಕ್ಕಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಕಡಿಮೆ ಸ್ಥಳಾಂತರ, ಕಡಿಮೆ ಮೊಸಾಯಿಕ್ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಪೂರ್ಣ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯೊಂದಿಗೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ಉತ್ತಮ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಸರಣ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಸಮತಲ a ನಲ್ಲಿರುವ Al-O-Al-O ಪರಮಾಣು ಬಂಧದ ಮೋಡ್‌ನಿಂದಾಗಿ, A-ಆಧಾರಿತ ನೀಲಮಣಿಯ ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ಉಡುಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧವು C-ಆಧಾರಿತ ನೀಲಮಣಿಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, A-ದಿಕ್ಕಿನ ಚಿಪ್‌ಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಕಿಟಕಿ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ; ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ನೀಲಮಣಿಯು ಏಕರೂಪದ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರೋಧನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಹ ಹೊಂದಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು, ಜೊತೆಗೆ TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212 ಬಳಕೆ, ಸೀರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ (CeO2) ನೀಲಮಣಿ ಸಂಯೋಜಿತ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಮುಂತಾದ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವಾಹಕಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಸಹ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, Al-O ನ ದೊಡ್ಡ ಬಂಧದ ಶಕ್ತಿಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಇದನ್ನು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೊಳಿಸುವುದು ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದೆ.

ಬಳಕೆಆರ್ / ಎಂ ಪ್ಲೇನ್ ನೀಲಮಣಿ ವೇಫರ್

ಆರ್-ಪ್ಲೇನ್ ನೀಲಮಣಿಯ ಧ್ರುವೀಯವಲ್ಲದ ಮೇಲ್ಮೈಯಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ನೀಲಮಣಿ ಸಾಧನದಲ್ಲಿ ಆರ್-ಪ್ಲೇನ್ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ಅದಕ್ಕೆ ವಿಭಿನ್ನ ಯಾಂತ್ರಿಕ, ಉಷ್ಣ, ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಆರ್-ಮೇಲ್ಮೈ ನೀಲಮಣಿ ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ಹೆಟೆರೊಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಶೇಖರಣೆಗೆ ಆದ್ಯತೆ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅರೆವಾಹಕ, ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ, ಸೀಸದ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ, ಇತರ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಘಟಕಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧಕಗಳು, ಗ್ಯಾಲಿಯಮ್ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ ಅನ್ನು ಆರ್-ಟೈಪ್ ತಲಾಧಾರದ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಸಹ ಬಳಸಬಹುದು. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಫೋನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ಯಾಬ್ಲೆಟ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಜನಪ್ರಿಯತೆಯೊಂದಿಗೆ, ಆರ್-ಫೇಸ್ ನೀಲಮಣಿ ತಲಾಧಾರವು ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಫೋನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ಯಾಬ್ಲೆಟ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಬಳಸುವ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಸಂಯುಕ್ತ SAW ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸಿದೆ, ಇದು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಉಲ್ಲಂಘನೆ ಇದ್ದರೆ, ಸಂಪರ್ಕ ಅಳಿಸಿ