サファイア基板
説明
サファイア（Al2O3）単結晶は優れた多機能材料です。高温耐性、良好な熱伝導性、高硬度、赤外線透過性、良好な化学的安定性を備えています。産業、国防、科学研究（高温赤外線窓など）の多くの分野で広く使用されています。同時に、広く使用されている単結晶基板材料の一種でもあります。これは、現在の青色、紫色、白色発光ダイオード (LED) および青色レーザー (LD) 業界で第一に選択される基板であり (最初に窒化ガリウム膜をサファイア基板上にエピタキシャル成長させる必要がある)、また重要な超電導材料でもあります。フィルム基板。Y系、La系などの高温超電導膜に加えて、新たに実用的なMgB2（二ホウ化マグネシウム）超電導膜の成長にも使用できます（通常、MgB2の作製中に単結晶基板が化学腐食します）映画）。
プロパティ
| クリスタルの純度 | > 99.99% |
| 融点（℃） | 2040年 |
| 密度（g/cm3） | 3.98 |
| 硬度（モー） | 9 |
| 熱膨張 | 7.5(×10)-6/oC) |
| 比熱 | 0.10（カロリー/ああC) |
| 熱伝導率 | 46.06 @ 0oC 25.12 @ 100oC、12.56 @ 400oC ( W/(mK) ) |
| 誘電率 | ~ 9.4 @ 300K (A 軸で) ~ 11.58 @ 300K (C 軸で) |
| 10 GHzでの損失正接 | < 2x10-5A 軸で、<5 x10-5C軸で |
サファイア基板の定義
サファイア基板とは、単結晶酸化アルミニウム（Al2O3）からなる透明な結晶材料を指します。「サファイア」という用語は、通常青色のコランダム宝石の種類を説明するために使用されます。ただし、基板の観点から見ると、サファイアはさまざまな用途に使用される、人工的に成長させた無色の高純度の結晶を指します。サファイア基板に関する重要なポイントは次のとおりです。
1. 結晶構造：サファイアは、アルミニウム原子と酸素原子が繰り返し配列した六方晶系の結晶構造を持っています。三方晶系に属します。
2. 高硬度: サファイアは知られている中で最も硬い材料の 1 つで、モース硬度は 9 です。これにより、傷や摩耗に強くなり、用途における耐久性と寿命に貢献します。
3. 光透過率: サファイアは、特に可視および近赤外領域における光透過率に優れています。約 180 nm ～ 5500 nm の光を透過できるため、幅広い光学および光電子アプリケーションに適しています。
4. 熱的および機械的特性: サファイアは、良好な熱的および機械的特性、高い融点、低い熱膨張係数、および優れた熱伝導率を備えています。高温、機械的ストレス、熱サイクルに耐えることができるため、高温および高出力の用途に適しています。
5. 化学的安定性: サファイアは化学的安定性が高く、ほとんどの酸、アルカリ、有機溶剤に耐性があります。この機能により、さまざまな過酷な環境における耐久性と信頼性が保証されます。
6. 電気絶縁特性: サファイアは優れた電気絶縁体であり、電気絶縁または絶縁が必要な用途に有益です。
7. 用途: サファイア基板は、オプトエレクトロニクス、半導体、発光ダイオード、レーザー ダイオード、光学窓、時計の水晶および科学研究で広く使用されています。
サファイア基板は、光学的、機械的、熱的、化学的特性の組み合わせにより高く評価されています。その優れた材料特性により、高い耐久性、高い光学的透明性、電気絶縁性、環境要素への耐性を必要とする要求の厳しい用途に適しています。
