Substrat en saphir pour électrodes et substrats LED de plan C pour plaquettes
Spécification
| GÉNÉRAL | ||
| Formule chimique | Al2O3 | |
| Structure cristalline | Système hexagonal (hk o 1) | |
| Dimensions de la maille élémentaire | a=4,758 Å,Å c=12,991 Å, c:a=2,730 | |
| PHYSIQUE | ||
| Métrique | Anglais (impérial) | |
| Densité | 3,98 g/cm³ | 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 |
| 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 constitué la première application réussie d'un substrat isolant sur lequel du silicium a été déposé pour fabriquer des circuits intégrés appelés silicium sur saphir (SOS). Outre ses excellentes propriétés d'isolation électrique, le saphir possède une conductivité thermique élevée. Les puces CMOS sur saphir sont particulièrement adaptées aux applications radiofréquences (RF) 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 croissance de dispositifs à base de nitrure de gallium (GaN). L'utilisation du saphir permet de réduire considérablement les coûts, car son prix est environ sept fois inférieur à celui du germanium. Le GaN sur saphir est couramment utilisé dans les diodes électroluminescentes (DEL) bleues.
Utiliser comme matériau de fenêtre
Le saphir synthétique (parfois appelé verre saphir) est souvent utilisé comme matériau de fenêtre en raison de sa grande transparence dans les longueurs d'onde comprises entre 150 nm (ultraviolet) et 5500 nm (infrarouge) (le spectre visible s'étendant d'environ 380 nm à 750 nm) et de sa très grande résistance aux rayures. Principaux avantages des fenêtres en saphir
Inclure
Bande passante de transmission optique extrêmement large, de l'UV au proche infrarouge
Plus résistant que les autres matériaux optiques ou les vitres
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)
Diagramme détaillé
