Substrat de saphir d'électrode et substrats de LED à plan C de plaquette
Spécification
GÉNÉRAL | ||
Formule chimique | Al2O3 | |
Structure de cristal | Système hexagonal (hk o 1) | |
Dimension de 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 mois | 3 700 °F |
Point de fusion | 2 310 K (2 040 °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 (conception min.) | |
Résistance à la traction à 500°C | 40 000 psi (conception min.) | |
Résistance à la traction à 1000°C | 355 MPa | 52 000 psi (conception min.) |
Résistance à la flexion | 480 MPa à 895 MPa | 70 000 à 130 000 psi |
Force de compression | 2,0 GPa (ultime) | 300 000 psi (ultime) |
Le saphir comme substrat de circuit semi-conducteur
Les fines plaquettes de saphir ont été la première utilisation réussie d'un substrat isolant sur lequel du silicium a été déposé pour fabriquer des circuits intégrés appelés silicium sur saphir (SOS). En plus de ses excellentes propriétés d'isolation électrique, le saphir possède une conductivité thermique élevée. Les puces CMOS sur saphir sont particulièrement adaptées aux applications de radiofréquence (RF) de haute puissance telles que les téléphones mobiles, 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 culture de dispositifs à base de nitrure de gallium (GaN). L'utilisation du saphir réduit considérablement les coûts puisqu'il représente environ 1/7ème du coût du germanium. Le GaN sur saphir est couramment utilisé dans les diodes électroluminescentes bleues (DEL).
Utiliser comme matériau de fenêtre
Le saphir synthétique (parfois appelé verre saphir) est souvent utilisé comme matériau de fenêtre car il est très transparent entre les longueurs d'onde de la lumière de 150 nm (ultraviolet) et 5 500 nm (infrarouge) (le spectre visible varie d'environ 380 nm à 750 nm). et présente une très haute résistance aux rayures. Principaux avantages des fenêtres en saphir
Inclure
Bande passante de transmission optique extrêmement large, de la lumière UV à la lumière proche infrarouge
Plus résistant que les autres matériaux optiques ou fenêtres en verre
Très résistant aux rayures et à l'abrasion (dureté minérale de 9 sur l'échelle de Mohs, juste derrière le diamant et la moissanite parmi les substances naturelles)
Point de fusion très élevé (2030°C)