Podłoże szafirowe z elektrodą i podłoża LED w płaszczyźnie C
Specyfikacja
OGÓLNY | ||
Wzór chemiczny | Al2O3 | |
Struktura kryształu | System sześciokątny (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 miesięcy | 3700° F |
Temperatura topnienia | 2310 K (2040° C) | |
STRUKTURALNY | ||
Wytrzymałość na rozciąganie | 275 MPa do 400 MPa | 40 000 do 58 000 psi |
Wytrzymałość na rozciąganie w temperaturze 20°C | 58 000 psi (min. projektowe) | |
Wytrzymałość na rozciąganie w temperaturze 500°C | 40 000 psi (min. projektowe) | |
Wytrzymałość na rozciąganie w temperaturze 1000°C | 355 MPa | 52 000 psi (min. projektowe) |
Wytrzymałość na zginanie | 480 MPa do 895 MPa | 70 000 do 130 000 psi |
Wytrzymałość na ściskanie | 2,0 GPa (ostateczne) | 300 000 psi (ostateczne) |
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 izolacji elektrycznej szafir ma wysoką przewodność cieplną. Chipy CMOS na szafirze są szczególnie odpowiednie do zastosowań o dużej mocy częstotliwości radiowej (RF), takich jak telefony komórkowe, radia w paśmie bezpieczeństwa publicznego i systemy komunikacji satelitarnej.
Płytki szafirowe monokrystaliczne są również wykorzystywane jako podłoża w przemyśle półprzewodników do hodowli urządzeń na bazie azotku galu (GaN). Zastosowanie szafiru znacznie obniża koszty, ponieważ stanowi około 1/7 kosztu germanu. GaN na szafirze jest powszechnie stosowany w diodach elektroluminescencyjnych niebieskiego światła (LED).
Użyj jako materiału okiennego
Syntetyczny szafir (czasami nazywany szkłem szafirowym) jest często używany jako materiał okienny, ponieważ jest wysoce przezroczysty w zakresie długości fal światła od 150 nm (ultrafiolet) do 5500 nm (podczerwień) (widmo widzialne waha się od około 380 nm do 750 nm). i charakteryzuje się bardzo dużą odpornością na zarysowania. Kluczowe zalety okien szafirowych
Włączać
Niezwykle szerokie pasmo transmisji optycznej, od światła UV do bliskiej podczerwieni
Mocniejsze niż inne materiały optyczne lub szklane okna
Wysoka odporność na zarysowania i ścieranie (twardość minerałów wynosząca 9 w skali Mohsa, wśród substancji naturalnych ustępuje jedynie diamentowi i moissanitowi)
Bardzo wysoka temperatura topnienia (2030°C)