Podłoża szafirowe elektrodowe i podłoża diod LED typu C-plane
Specyfikacja
OGÓLNY | ||
Wzór chemiczny | Al2O3 | |
Struktura kryształu | System heksagonalny (hk o 1) | |
Wymiar komórki jednostkowej | a=4,758 Å, Å c=12,991 Å, c:a=2,730 | |
FIZYCZNY | ||
Metryczny | Angielski (imperialny) | |
Gęstość | 3,98 g/cm3 | 0,144 funta/cal3 |
Twardość | 1525 - 2000 Knoop, 9 mhos | 3700°F |
Temperatura topnienia | 2310 K (2040° C) | |
STRUKTURALNY | ||
Wytrzymałość na rozciąganie | 275 MPa do 400 MPa | od 40 000 do 58 000 psi |
Wytrzymałość na rozciąganie w temperaturze 20° C | 58 000 psi (minimalne ciśnienie projektowe) | |
Wytrzymałość na rozciąganie w temperaturze 500°C | 40 000 psi (minimalne ciśnienie projektowe) | |
Wytrzymałość na rozciąganie w temperaturze 1000° C | 355 MPa | 52 000 psi (minimalne ciśnienie projektowe) |
Wytrzymałość na zginanie | 480 MPa do 895 MPa | od 70 000 do 130 000 psi |
Wytrzymałość na ściskanie | 2,0 GPa (ostateczny) | 300 000 psi (maksymalne) |
Szafir jako podłoże obwodu półprzewodnikowego
Cienkie płytki szafirowe były pierwszym udanym zastosowaniem podłoża izolacyjnego, na którym osadzono krzem, do produkcji układów scalonych zwanych krzemem na szafirze (SOS). Oprócz doskonałych właściwości izolacyjnych, szafir charakteryzuje się wysoką przewodnością cieplną. Układy CMOS na szafirze są szczególnie odpowiednie do zastosowań radiowych dużej mocy (RF), takich jak telefony komórkowe, radia w paśmie bezpieczeństwa publicznego i systemy komunikacji satelitarnej.
Monokrystaliczne płytki szafirowe są również wykorzystywane jako podłoża w przemyśle półprzewodnikowym do produkcji urządzeń na bazie azotku galu (GaN). Zastosowanie szafiru znacznie obniża koszty, ponieważ stanowi on około 1/7 ceny germanu. GaN na szafirze jest powszechnie stosowany w diodach elektroluminescencyjnych emitujących niebieskie światło (LED).
Użyj jako materiału na okna
Syntetyczny szafir (czasami nazywany szkłem szafirowym) jest często stosowany jako materiał na okna, ponieważ charakteryzuje się wysoką przezroczystością w zakresie długości fal światła od 150 nm (ultrafiolet) do 5500 nm (podczerwień) (widmo widzialne mieści się w zakresie od około 380 nm do 750 nm) i charakteryzuje się bardzo wysoką odpornością na zarysowania. Kluczowe zalety okien szafirowych
Włączać
Niezwykle szerokie pasmo transmisji optycznej, od promieniowania ultrafioletowego do bliskiej podczerwieni
Mocniejsze niż inne materiały optyczne lub okna szklane
Wysoka odporność na zarysowania i ścieranie (twardość minerału 9 w skali Mohsa, druga po diamencie i moissanite wśród substancji naturalnych)
Bardzo wysoka temperatura topnienia (2030°C)
Szczegółowy diagram

