ມັນມີຄວາມແຕກຕ່າງໃນການນຳໃຊ້ແຜ່ນແວັບໄພລິນທີ່ມີທິດທາງຜລຶກທີ່ແຕກຕ່າງກັນບໍ?

ໄພລິນເປັນຜລຶກດຽວຂອງອະລູມິນາ, ເປັນຂອງລະບົບຜລຶກໄຕພາທີ, ໂຄງສ້າງຫົກຫຼ່ຽມ, ໂຄງສ້າງຜລຶກຂອງມັນປະກອບດ້ວຍອະຕອມອົກຊີເຈນສາມອະຕອມ ແລະ ອະລູມິນຽມສອງອະຕອມໃນປະເພດພັນທະໂຄວາເລນ, ຈັດລຽງຢ່າງໃກ້ຊິດ, ມີລະບົບຕ່ອງໂສ້ພັນທະທີ່ແຂງແຮງ ແລະ ພະລັງງານຂອງຕາຂ່າຍໄຟຟ້າ, ໃນຂະນະທີ່ພາຍໃນຜລຶກຂອງມັນເກືອບບໍ່ມີສິ່ງເຈືອປົນ ຫຼື ຂໍ້ບົກຜ່ອງ, ສະນັ້ນມັນມີຄວາມສນວນກັນໄຟຟ້າທີ່ດີເລີດ, ມີຄວາມໂປ່ງໃສ, ນຳຄວາມຮ້ອນທີ່ດີ ແລະ ມີລັກສະນະຄວາມແຂງແກ່ນສູງ. ນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງເປັນປ່ອງຢ້ຽມທາງແສງ ແລະ ວັດສະດຸຊັ້ນຮອງປະສິດທິພາບສູງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໂຄງສ້າງໂມເລກຸນຂອງໄພລິນແມ່ນສັບສົນ ແລະ ມີຄວາມບໍ່ສະເໝີພາບ, ແລະ ຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບທີ່ສອດຄ້ອງກັນກໍ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍສຳລັບການປຸງແຕ່ງ ແລະ ການນຳໃຊ້ທິດທາງຜລຶກທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ສະນັ້ນການນຳໃຊ້ກໍ່ແຕກຕ່າງກັນ. ໂດຍທົ່ວໄປ, ຊັ້ນຮອງໄພລິນມີຢູ່ໃນທິດທາງ C, R, A ແລະ M.

ການນຳໃຊ້ເວເຟີ sapphire ແຜ່ນຮູບຕົວ C

ກາລຽມໄນໄຕຣດ (GaN) ເປັນເຊມິຄອນດັກເຕີລຸ້ນທີສາມທີ່ມີຊ່ອງຫວ່າງແບນກວ້າງ, ມີຊ່ອງຫວ່າງແບນໂດຍກົງກວ້າງ, ມີພັນທະປະລະມານູທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ມີນ້ຳໜັກນຳຄວາມຮ້ອນສູງ, ມີຄວາມໝັ້ນຄົງທາງເຄມີທີ່ດີ (ເກືອບບໍ່ກັດກ່ອນດ້ວຍກົດໃດໆ) ແລະ ມີຄວາມສາມາດຕ້ານການສ່ອງແສງທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ແລະ ມີທ່າແຮງຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການນຳໃຊ້ອອບໂຕເອເລັກໂຕຣນິກ, ອຸປະກອນອຸນຫະພູມສູງ ແລະ ອຸປະກອນພະລັງງານ ແລະ ອຸປະກອນໄມໂຄຣເວຟຄວາມຖີ່ສູງ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກຈຸດລະລາຍສູງຂອງ GaN, ມັນຍາກທີ່ຈະໄດ້ຮັບວັດສະດຸຜລຶກດ່ຽວຂະໜາດໃຫຍ່, ສະນັ້ນວິທີທົ່ວໄປແມ່ນການເຕີບໂຕຂອງ heteroepitaxy ໃນຊັ້ນຮອງອື່ນໆ, ເຊິ່ງມີຄວາມຕ້ອງການວັດສະດຸຊັ້ນຮອງສູງກວ່າ.

ເມື່ອປຽບທຽບກັບຊັ້ນໃຕ້ດິນຊາຍກັບໜ້າຜລຶກອື່ນໆ, ອັດຕາການບໍ່ກົງກັນຂອງໂຄງສ້າງຄົງທີ່ລະຫວ່າງແຜ່ນ C-plane (<0001> orientation) ແຜ່ນ sapphire ແລະຟິມທີ່ວາງໄວ້ໃນກຸ່ມ III-Ⅴ ແລະ Ⅱ-Ⅵ (ເຊັ່ນ GaN) ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງນ້ອຍ, ແລະອັດຕາການບໍ່ກົງກັນຂອງໂຄງສ້າງຄົງທີ່ລະຫວ່າງສອງແລະຮູບເງົາ AlNຊັ້ນບັຟເຟີ້ທີ່ສາມາດໃຊ້ເປັນຊັ້ນປ້ອງກັນໄດ້ນັ້ນຍັງມີຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ, ແລະມັນຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການຂອງຄວາມຕ້ານທານອຸນຫະພູມສູງໃນຂະບວນການຜລຶກ GaN. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນເປັນວັດສະດຸພື້ນຖານທົ່ວໄປສຳລັບການເຕີບໃຫຍ່ຂອງ GaN, ເຊິ່ງສາມາດໃຊ້ເພື່ອເຮັດໄຟ LED ສີຂາວ/ສີຟ້າ/ສີຂຽວ, ໄດໂອດເລເຊີ, ເຄື່ອງກວດຈັບອິນຟາເຣດ ແລະອື່ນໆ.

ຄວນກ່າວເຖິງວ່າຟິມ GaN ທີ່ປູກຢູ່ເທິງຊັ້ນໃຕ້ດິນ sapphire ທີ່ມີລະນາບ C ຈະເຕີບໂຕຕາມແກນຂົ້ວຂອງມັນ, ນັ້ນຄືທິດທາງຂອງແກນ C, ເຊິ່ງບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນຂະບວນການເຕີບໂຕທີ່ເຕີບໃຫຍ່ເຕັມທີ່ ແລະ ຂະບວນການ epitaxy, ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່າ, ມີຄຸນສົມບັດທາງກາຍະພາບ ແລະ ເຄມີທີ່ໝັ້ນຄົງ, ແຕ່ຍັງມີປະສິດທິພາບການປະມວນຜົນທີ່ດີກວ່າ. ອະຕອມຂອງແຜ່ນ sapphire ທີ່ມີທິດທາງ C ແມ່ນຜູກມັດໃນການຈັດລຽງ O-al-al-o-al-O, ໃນຂະນະທີ່ຜລຶກ sapphire ທີ່ມີທິດທາງ M ແລະ A ແມ່ນຜູກມັດໃນ al-O-al-O. ເນື່ອງຈາກ Al-Al ມີພະລັງງານການຜູກມັດຕ່ຳ ແລະ ການຜູກມັດທີ່ອ່ອນແອກວ່າ Al-O, ເມື່ອທຽບກັບຜລຶກ sapphire ທີ່ມີທິດທາງ M ແລະ A, ການປະມວນຜົນຂອງ C-sapphire ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນເພື່ອເປີດກະແຈ Al-Al, ເຊິ່ງງ່າຍຕໍ່ການປຸງແຕ່ງ, ແລະ ສາມາດໄດ້ຮັບຄຸນນະພາບພື້ນຜິວທີ່ສູງຂຶ້ນ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໄດ້ຮັບຄຸນນະພາບ epitaxial gallium nitride ທີ່ດີກວ່າ, ເຊິ່ງສາມາດປັບປຸງຄຸນນະພາບຂອງ LED ສີຂາວ/ສີຟ້າທີ່ມີຄວາມສະຫວ່າງສູງພິເສດ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ຟິມທີ່ປູກຕາມແກນ C ມີຜົນກະທົບໂພລາໄລເຊຊັນທີ່ເກີດຂຶ້ນເອງຕາມທຳມະຊາດ ແລະ piezoelectric, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດສະໜາມໄຟຟ້າພາຍໃນທີ່ເຂັ້ມແຂງພາຍໃນຟິມ (ຊັ້ນ quantum Wells ທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ), ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນປະສິດທິພາບການສ່ອງແສງຂອງຟິມ GaN ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ເວເຟີ sapphire ແບບ A-planeຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ

ເນື່ອງຈາກປະສິດທິພາບທີ່ດີເລີດ, ໂດຍສະເພາະແມ່ນການສົ່ງຜ່ານທີ່ດີເລີດ, ແກ້ວໄພລິນດ່ຽວສາມາດເສີມຂະຫຍາຍຜົນກະທົບຂອງການເຈາະອິນຟາເຣດ, ແລະກາຍເປັນວັດສະດຸປ່ອງຢ້ຽມອິນຟາເຣດກາງທີ່ເໝາະສົມ, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນອຸປະກອນ photoelectric ທາງທະຫານ. ບ່ອນທີ່ໄພລິນ A ເປັນພື້ນຜິວທີ່ມີຂົ້ວ (ແຜ່ນ C) ໃນທິດທາງປົກກະຕິຂອງໜ້າດິນ, ແມ່ນພື້ນຜິວທີ່ບໍ່ມີຂົ້ວ. ໂດຍທົ່ວໄປ, ຄຸນນະພາບຂອງແກ້ວໄພລິນທີ່ມີທິດທາງ A ແມ່ນດີກ່ວາແກ້ວທີ່ມີທິດທາງ C, ມີການເຄື່ອນທີ່ໜ້ອຍກວ່າ, ໂຄງສ້າງໂມເຊກໜ້ອຍກວ່າ ແລະ ໂຄງສ້າງແກ້ວທີ່ສົມບູນກວ່າ, ສະນັ້ນມັນມີປະສິດທິພາບການສົ່ງຜ່ານແສງທີ່ດີກວ່າ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ເນື່ອງຈາກຮູບແບບການຜູກມັດປະລໍາມະນູ Al-O-Al-O ໃນແຜ່ນ a, ຄວາມແຂງ ແລະ ຄວາມຕ້ານທານການສວມໃສ່ຂອງໄພລິນທີ່ມີທິດທາງ A ແມ່ນສູງກວ່າແກ້ວໄພລິນທີ່ມີທິດທາງ C ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ດັ່ງນັ້ນ, ຊິບທີ່ມີທິດທາງ A ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ເປັນວັດສະດຸປ່ອງຢ້ຽມ; ນອກຈາກນັ້ນ, ແກ້ວໄພລິນຍັງມີຄ່າຄົງທີ່ໄດອີເລັກຕຣິກທີ່ເປັນເອກະພາບ ແລະ ມີຄຸນສົມບັດການສນວນສູງ, ສະນັ້ນມັນສາມາດນຳໃຊ້ກັບເຕັກໂນໂລຊີໄມໂຄຣເອເລັກໂຕຣນິກປະສົມ, ແຕ່ຍັງສຳລັບການເຕີບໂຕຂອງຕົວນຳທີ່ດີເລີດ, ເຊັ່ນ: ການນຳໃຊ້ TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212, ການເຕີບໂຕຂອງຟິມຕົວນຳທີ່ດີເລີດ epitaxial ທີ່ແຕກຕ່າງກັນເທິງຊັ້ນຮອງພື້ນປະສົມແກ້ວໄພລິນຊີຣຽມອອກໄຊ (CeO2). ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ເນື່ອງຈາກພະລັງງານພັນທະບັດທີ່ໃຫຍ່ຂອງ Al-O, ມັນຈຶ່ງຍາກທີ່ຈະປຸງແຕ່ງ.

ການນຳໃຊ້ແຜ່ນເວເຟີ sapphire ຮາບ R /M

ລະນາບ R ແມ່ນໜ້າດິນທີ່ບໍ່ມີຂົ້ວຂອງແກ້ວໄພລິນ, ສະນັ້ນການປ່ຽນແປງຕຳແໜ່ງລະນາບ R ໃນອຸປະກອນແກ້ວໄພລິນເຮັດໃຫ້ມັນມີຄຸນສົມບັດທາງກົນຈັກ, ຄວາມຮ້ອນ, ໄຟຟ້າ, ແລະ ທາງດ້ານແສງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ໂດຍທົ່ວໄປ, ຊັ້ນໃຕ້ດິນແກ້ວໄພລິນໜ້າດິນ R ແມ່ນມັກໃຊ້ສຳລັບການວາງຊິລິໂຄນແບບ heteroepitaxial, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນສຳລັບການນຳໃຊ້ວົງຈອນລວມຂອງເຄິ່ງຕົວນຳ, ໄມໂຄເວຟ ແລະ ໄມໂຄຣເອເລັກໂຕຣນິກ, ໃນການຜະລິດຕະກົ່ວ, ສ່ວນປະກອບຕົວນຳໄຟຟ້າອື່ນໆ, ຕົວຕ້ານທານຄວາມຕ້ານທານສູງ, gallium arsenide ຍັງສາມາດໃຊ້ສຳລັບການເຕີບໂຕຂອງຊັ້ນໃຕ້ດິນແບບ R. ໃນປະຈຸບັນ, ດ້ວຍຄວາມນິຍົມຂອງໂທລະສັບສະຫຼາດ ແລະ ລະບົບຄອມພິວເຕີແທັບເລັດ, ຊັ້ນໃຕ້ດິນແກ້ວໄພລິນໜ້າດິນ R ໄດ້ທົດແທນອຸປະກອນ SAW ປະສົມທີ່ມີຢູ່ແລ້ວທີ່ໃຊ້ສຳລັບໂທລະສັບສະຫຼາດ ແລະ ຄອມພິວເຕີແທັບເລັດ, ເຊິ່ງເປັນຊັ້ນໃຕ້ດິນສຳລັບອຸປະກອນທີ່ສາມາດປັບປຸງປະສິດທິພາບໄດ້.

ຖ້າມີການລະເມີດລິຂະສິດ, ໃຫ້ຕິດຕໍ່ຫາພວກເຮົາເພື່ອລຶບອອກ