Substrat d'électrode en saphir et substrats LED à plan C de plaquette
Spécification
| GÉNÉRAL | ||
| Formule chimique | Al2O3 | |
| Structure cristalline | Système hexagonal (hk o 1) | |
| Dimension de la cellule unitaire | a=4,758 Å,Å c=12,991 Å, c:a=2,730 | |
| PHYSIQUE | ||
| Métrique | Anglais (impérial) | |
| Densité | 3,98 g/cc | 0,144 lb/po3 |
| Dureté | 1525 - 2000 Knoop, 9 mhos | 3700° F |
| Point de fusion | 2310 K (2040 °C) | |
| DE CONSTRUCTION | ||
| Résistance à la traction | 275 MPa à 400 MPa | 40 000 à 58 000 psi |
| Résistance à la traction à 20° C | 58 000 psi (minimum de conception) | |
| Résistance à la traction à 500° C | 40 000 psi (minimum de conception) | |
| Résistance à la traction à 1000° C | 355 MPa | 52 000 psi (minimum de conception) |
| Résistance à la flexion | 480 MPa à 895 MPa | 70 000 à 130 000 psi |
| Résistance à la compression | 2,0 GPa (ultime) | 300 000 psi (ultime) |
Le saphir comme substrat de circuit semi-conducteur
Les plaquettes minces de saphir ont été la première utilisation réussie d'un substrat isolant sur lequel du silicium était déposé pour fabriquer des circuits intégrés appelés silicium sur saphir (SOS). Outre ses excellentes propriétés d'isolation électrique, le saphir présente une conductivité thermique élevée. Les puces CMOS sur saphir sont particulièrement adaptées aux applications radiofréquences (RF) haute puissance telles que les téléphones portables, les radios de sécurité publique et les systèmes de communication par satellite.
Les plaquettes de saphir monocristallin sont également utilisées comme substrats dans l'industrie des semi-conducteurs pour la fabrication de dispositifs à base de nitrure de gallium (GaN). L'utilisation du saphir réduit considérablement les coûts, puisqu'il coûte environ un septième de celui du germanium. Le GaN sur saphir est couramment utilisé dans les diodes électroluminescentes bleues (LED).
Utiliser comme matériau de fenêtre
Le saphir synthétique (parfois appelé verre saphir) est souvent utilisé comme matériau de fenêtre, car il est hautement transparent entre 150 nm (ultraviolet) et 5 500 nm (infrarouge) (le spectre visible s'étend d'environ 380 nm à 750 nm) et offre une très grande résistance aux rayures. Principaux avantages des fenêtres en saphir
Inclure
Bande passante de transmission optique extrêmement large, de la lumière UV au proche infrarouge
Plus résistant que d’autres matériaux optiques ou fenêtres en verre
Très résistant aux rayures et à l'abrasion (dureté minérale de 9 sur l'échelle de Mohs, deuxième après le diamant et la moissanite parmi les substances naturelles)
Point de fusion très élevé (2030°C)
Diagramme détaillé
