ವಿಭಿನ್ನ ಸ್ಫಟಿಕ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳೊಂದಿಗೆ ನೀಲಮಣಿ ವೇಫರ್‌ಗಳ ಅನ್ವಯದಲ್ಲಿ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿವೆಯೇ?

ನೀಲಮಣಿ ಅಲ್ಯೂಮಿನಾದ ಏಕೈಕ ಸ್ಫಟಿಕವಾಗಿದೆ, ಇದು ತ್ರಿಪಕ್ಷೀಯ ಸ್ಫಟಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗೆ ಸೇರಿದೆ, ಷಡ್ಭುಜೀಯ ರಚನೆ, ಅದರ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯು ಮೂರು ಆಮ್ಲಜನಕ ಪರಮಾಣುಗಳು ಮತ್ತು ಎರಡು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಕೋವೆಲನ್ಸಿಯ ಬಂಧದ ಪ್ರಕಾರದಲ್ಲಿದೆ, ಬಲವಾದ ಬಂಧದ ಸರಪಳಿ ಮತ್ತು ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಬಹಳ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸ್ಫಟಿಕದ ಒಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಕಲ್ಮಶಗಳು ಅಥವಾ ದೋಷಗಳಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವಿದ್ಯುತ್ ನಿರೋಧನ, ಪಾರದರ್ಶಕತೆ, ಉತ್ತಮ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಬಿಗಿತ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಿಂಡೋ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ತಲಾಧಾರ ವಸ್ತುವಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನೀಲಮಣಿಯ ಆಣ್ವಿಕ ರಚನೆಯು ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಅನಿಸೊಟ್ರೋಪಿ ಇದೆ, ಮತ್ತು ವಿಭಿನ್ನ ಸ್ಫಟಿಕ ದಿಕ್ಕುಗಳ ಸಂಸ್ಕರಣೆ ಮತ್ತು ಬಳಕೆಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಭೌತಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲಿನ ಪ್ರಭಾವವು ತುಂಬಾ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಬಳಕೆಯು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ನೀಲಮಣಿ ತಲಾಧಾರಗಳು C, R, A ಮತ್ತು M ಪ್ಲೇನ್ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿವೆ.

ನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಸಿ-ಪ್ಲೇನ್ ನೀಲಮಣಿ ವೇಫರ್

ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್ (GaN) ವಿಶಾಲವಾದ ಬ್ಯಾಂಡ್‌ಗ್ಯಾಪ್ ಮೂರನೇ ತಲೆಮಾರಿನ ಅರೆವಾಹಕವಾಗಿ, ವಿಶಾಲವಾದ ನೇರ ಬ್ಯಾಂಡ್ ಅಂತರ, ಬಲವಾದ ಪರಮಾಣು ಬಂಧ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ವಾಹಕತೆ, ಉತ್ತಮ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸ್ಥಿರತೆ (ಯಾವುದೇ ಆಮ್ಲದಿಂದ ತುಕ್ಕುಗೆ ಒಳಗಾಗುವುದಿಲ್ಲ) ಮತ್ತು ಪ್ರಬಲವಾದ ವಿಕಿರಣ-ವಿರೋಧಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ವಿಶಾಲವಾದ ನಿರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಆಪ್ಟೊಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಆವರ್ತನ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಸಾಧನಗಳ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್. ಆದಾಗ್ಯೂ, GaN ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕರಗುವ ಬಿಂದುವಿನಿಂದಾಗಿ, ದೊಡ್ಡ ಗಾತ್ರದ ಏಕ ಸ್ಫಟಿಕ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪಡೆಯುವುದು ಕಷ್ಟ, ಆದ್ದರಿಂದ ತಲಾಧಾರದ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಅವಶ್ಯಕತೆಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಇತರ ತಲಾಧಾರಗಳ ಮೇಲೆ ಹೆಟೆರೊಪಿಟಾಕ್ಸಿ ಬೆಳವಣಿಗೆಯನ್ನು ಕೈಗೊಳ್ಳುವುದು ಸಾಮಾನ್ಯ ಮಾರ್ಗವಾಗಿದೆ.

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

ಸಿ-ಪ್ಲೇನ್ ನೀಲಮಣಿ ತಲಾಧಾರದಲ್ಲಿ ಬೆಳೆದ ಗಾನ್ ಫಿಲ್ಮ್ ಅದರ ಧ್ರುವೀಯ ಅಕ್ಷದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಬೆಳೆಯುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಸಿ-ಅಕ್ಷದ ದಿಕ್ಕು, ಇದು ಪ್ರಬುದ್ಧ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲ, ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ವೆಚ್ಚ, ಸ್ಥಿರ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಆದರೆ ಉತ್ತಮ ಸಂಸ್ಕರಣಾ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ. C-ಆಧಾರಿತ ನೀಲಮಣಿ ವೇಫರ್‌ನ ಪರಮಾಣುಗಳು O-al-al-o-al-O ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ ಬಂಧಿತವಾಗಿದ್ದು, M-ಆಧಾರಿತ ಮತ್ತು A-ಆಧಾರಿತ ನೀಲಮಣಿ ಸ್ಫಟಿಕಗಳು al-O-al-O ನಲ್ಲಿ ಬಂಧಿತವಾಗಿವೆ. M-ಆಧಾರಿತ ಮತ್ತು A-ಆಧಾರಿತ ನೀಲಮಣಿ ಸ್ಫಟಿಕಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಅಲ್-ಅಲ್ ಕಡಿಮೆ ಬಂಧಕ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಅಲ್-O ಗಿಂತ ದುರ್ಬಲ ಬಂಧವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ, C-ನೀಲಮಣಿಯ ಸಂಸ್ಕರಣೆಯು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಅಲ್-ಅಲ್ ಕೀಲಿಯನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ, ಇದು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೊಳಿಸಲು ಸುಲಭವಾಗಿದೆ. , ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮೇಲ್ಮೈ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು, ಮತ್ತು ನಂತರ ಉತ್ತಮವಾದ ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ನೈಟ್ರೈಡ್ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು, ಇದು ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಹೈ ಬ್ರೈಟ್‌ನೆಸ್ ಬಿಳಿ/ನೀಲಿ LED ಯ ಗುಣಮಟ್ಟವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಸಿ-ಅಕ್ಷದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಬೆಳೆದ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳು ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಮತ್ತು ಪೀಜೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಧ್ರುವೀಕರಣದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ಒಳಗೆ ಬಲವಾದ ಆಂತರಿಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ (ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವೆಲ್ಸ್ ಸಕ್ರಿಯ ಪದರ) ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು GaN ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳ ಪ್ರಕಾಶಮಾನ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಬಹಳವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

ಎ-ಪ್ಲೇನ್ ನೀಲಮಣಿ ವೇಫರ್ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್

ಅದರ ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ಸಮಗ್ರ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಪ್ರಸರಣದಿಂದಾಗಿ, ನೀಲಮಣಿ ಸಿಂಗಲ್ ಸ್ಫಟಿಕವು ಅತಿಗೆಂಪು ಒಳಹೊಕ್ಕು ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಮಿಲಿಟರಿ ದ್ಯುತಿವಿದ್ಯುಜ್ಜನಕ ಉಪಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಆದರ್ಶ ಮಧ್ಯ-ಅತಿಗೆಂಪು ಕಿಟಕಿ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ. ಮುಖದ ಸಾಮಾನ್ಯ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ನೀಲಮಣಿ ಧ್ರುವೀಯ ಸಮತಲ (ಸಿ ಪ್ಲೇನ್) ಆಗಿದ್ದರೆ, ಧ್ರುವೀಯವಲ್ಲದ ಮೇಲ್ಮೈಯಾಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಎ-ಆಧಾರಿತ ನೀಲಮಣಿ ಸ್ಫಟಿಕದ ಗುಣಮಟ್ಟವು ಸಿ-ಆಧಾರಿತ ಸ್ಫಟಿಕಕ್ಕಿಂತ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ, ಕಡಿಮೆ ಸ್ಥಳಾಂತರ, ಕಡಿಮೆ ಮೊಸಾಯಿಕ್ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಸಂಪೂರ್ಣ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ಉತ್ತಮ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಸರಣ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಪ್ಲೇನ್ a ನಲ್ಲಿ ಅಲ್-ಒ-ಅಲ್-ಒ ಪರಮಾಣು ಬಂಧದ ಮೋಡ್‌ನಿಂದಾಗಿ, ಎ-ಆಧಾರಿತ ನೀಲಮಣಿಯ ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ಉಡುಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧವು ಸಿ-ಆಧಾರಿತ ನೀಲಮಣಿಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಎ-ಡೈರೆಕ್ಷನಲ್ ಚಿಪ್ಸ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ವಿಂಡೋ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ; ಜೊತೆಗೆ, ನೀಲಮಣಿ ಏಕರೂಪದ ಡೈಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸ್ಥಿರ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರೋಧನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದನ್ನು ಹೈಬ್ರಿಡ್ ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು, ಆದರೆ TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, ಬೆಳವಣಿಗೆಯಂತಹ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ವಾಹಕಗಳ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಬಹುದು. ಸೀರಿಯಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್ (CeO2) ನೀಲಮಣಿ ಸಂಯೋಜಿತ ತಲಾಧಾರದ ಮೇಲೆ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಎಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಫಿಲ್ಮ್‌ಗಳು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಲ್-ಒನ ದೊಡ್ಡ ಬಂಧ ಶಕ್ತಿಯ ಕಾರಣ, ಅದನ್ನು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೊಳಿಸಲು ಹೆಚ್ಚು ಕಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ.

ನ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ಆರ್/ಎಂ ಪ್ಲೇನ್ ನೀಲಮಣಿ ವೇಫರ್

ಆರ್-ಪ್ಲೇನ್ ನೀಲಮಣಿಯ ಧ್ರುವೀಯವಲ್ಲದ ಮೇಲ್ಮೈಯಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ನೀಲಮಣಿ ಸಾಧನದಲ್ಲಿ ಆರ್-ಪ್ಲೇನ್ ಸ್ಥಾನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯು ವಿಭಿನ್ನ ಯಾಂತ್ರಿಕ, ಉಷ್ಣ, ವಿದ್ಯುತ್ ಮತ್ತು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, R-ಮೇಲ್ಮೈ ನೀಲಮಣಿ ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಹೆಟೆರೊಪಿಟಾಕ್ಸಿಯಲ್ ಶೇಖರಣೆಗೆ ಆದ್ಯತೆ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್, ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್ ಇಂಟಿಗ್ರೇಟೆಡ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಿಗೆ, ಸೀಸದ ಉತ್ಪಾದನೆಯಲ್ಲಿ, ಇತರ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಘಟಕಗಳು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿರೋಧ ಪ್ರತಿರೋಧಕಗಳು, ಗ್ಯಾಲಿಯಂ ಆರ್ಸೆನೈಡ್ ಅನ್ನು R- ಗಾಗಿ ಬಳಸಬಹುದು. ರೀತಿಯ ತಲಾಧಾರದ ಬೆಳವಣಿಗೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ, ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಫೋನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ಯಾಬ್ಲೆಟ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಸಿಸ್ಟಮ್‌ಗಳ ಜನಪ್ರಿಯತೆಯೊಂದಿಗೆ, R-ಫೇಸ್ ನೀಲಮಣಿ ಸಬ್‌ಸ್ಟ್ರೇಟ್ ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಫೋನ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಟ್ಯಾಬ್ಲೆಟ್ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳಿಗೆ ಬಳಸಲಾಗುವ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಸಂಯುಕ್ತ SAW ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಬದಲಿಸಿದೆ, ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವ ಸಾಧನಗಳಿಗೆ ತಲಾಧಾರವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಉಲ್ಲಂಘನೆಯಾಗಿದ್ದರೆ, ಸಂಪರ್ಕ ಅಳಿಸಿ