Substrato per elettrodi in zaffiro e substrati LED Wafer C-plane
Specifica
GENERALE | ||
Formula chimica | Al2O3 | |
Struttura di cristallo | Sistema esagonale (hk o 1) | |
Dimensione della cella unitaria | a=4.758 Å,Å c=12.991 Å, c:a=2.730 | |
FISICO | ||
Metrico | Inglese (imperiale) | |
Densità | 3,98 g/cc | 0,144 libbre/pollici3 |
Durezza | 1525 - 2000 Knoop, 9 mho | 3700° F |
Punto di fusione | 2310K (2040°C) | |
STRUTTURALE | ||
Resistenza alla trazione | Da 275 MPa a 400 MPa | Da 40.000 a 58.000 PSI |
Resistenza alla trazione a 20° C | 58.000 psi (minimo progetto) | |
Resistenza alla trazione a 500° C | 40.000 psi (minimo progetto) | |
Resistenza alla trazione a 1000° C | 355MPa | 52.000 psi (minimo progetto) |
Resistenza alla flessione | Da 480 MPa a 895 MPa | Da 70.000 a 130.000 PSI |
Forza di compressione | 2.0 GPa (finale) | 300.000 psi (finale) |
Zaffiro come substrato del circuito a semiconduttore
I sottili wafer di zaffiro sono stati il primo utilizzo riuscito di un substrato isolante su cui è stato depositato il silicio per fabbricare circuiti integrati chiamati silicio su zaffiro (SOS). Oltre alle sue eccellenti proprietà di isolamento elettrico, lo zaffiro ha un'elevata conduttività termica. I chip CMOS sullo zaffiro sono particolarmente adatti per applicazioni in radiofrequenza (RF) ad alta potenza come telefoni cellulari, radio a banda di pubblica sicurezza e sistemi di comunicazione satellitare.
I wafer di zaffiro a cristallo singolo vengono utilizzati anche come substrati nell'industria dei semiconduttori per la crescita di dispositivi basati su nitruro di gallio (GaN). L'uso dello zaffiro riduce significativamente i costi poiché costa circa 1/7 del costo del germanio. Il GaN sullo zaffiro è comunemente usato nei diodi a emissione di luce blu (LED).
Utilizzare come materiale per finestre
Lo zaffiro sintetico (a volte indicato come vetro zaffiro) viene spesso utilizzato come materiale per finestre perché è altamente trasparente tra le lunghezze d'onda della luce comprese tra 150 nm (ultravioletto) e 5500 nm (infrarosso) (lo spettro visibile varia da circa 380 nm a 750 nm) e ha un'altissima resistenza ai graffi. Principali vantaggi delle finestre in zaffiro
Includi
Larghezza di banda di trasmissione ottica estremamente ampia, dalla luce UV alla luce del vicino infrarosso
Più resistente di altri materiali ottici o finestre di vetro
Altamente resistente ai graffi e all'abrasione (durezza minerale pari a 9 sulla scala Mohs, seconda solo al diamante e alla moissanite tra le sostanze naturali)
Punto di fusione molto alto (2030°C)