Cos'e' una Wafer Zaffiro?
Una wafer di zaffiro è una sottile fetta di zaffiro cristallino, un materiale ampiamente noto per la sua eccezionale durezza e trasparenza.è una forma cristallina di corindoneI wafer di zaffiro sono ampiamente utilizzati nelle industrie dell'elettronica e dell'optoelettronica, specialmente in applicazioni che richiedono una durabilità,materiale di substrato ad alte prestazioni.
Mostra di wafer di zaffiro
Ofrelle di zaffiro¢ scheda di dati
Wafer di tandard (soprattutto su misura)2 pollici di C-piano zaffiro wafer SSP/DSPWafer di zaffiro a piano C da 3 pollici SSP/DSPWafer di zaffiro a piano C da 4 pollici SSP/DSPWafer di zaffiro da 6 pollici a piano C SSP/DSP
Taglio specialeWafer di zaffiro a piano A (1120)Wafer di zaffiro a piano R (1102)Wafer di zaffiro M-plane (1010)Wafer di zaffiro a piano N (1123)L'asse C con una deviazione da 0,5° a 4°, verso l'asse A o MAltri orientamenti personalizzati
Dimensione personalizzataWafer di zaffiro da 10*10 mmWafer di zaffiro da 20*20 mmWafer di zaffiro ultra sottile (100um)Wafer di zaffiro da 8 pollici
Substrato di zaffiro modellato (PSS)2 pollici PSS a piano C4 pollici PSS a piano C
2 pollici
DSP C-AXIS 0.1mm/0.175mm/0.2mm/0.3mm/0.4mm/0.5mm/1.0mmt SSP asse C 0.2/0.43mm(DSP&SSP) Asse A/Asse M/Asse R 0.43mm
3 pollici.
DSP/SSP asse C 0,43 mm/0,5 mm
4 pollici
dsp asse c 0,4 mm/ 0,5 mm/ 1,0 mmssp asse c 0,5 mm/ 0,65 mm/ 1,0 mmt
6 pollici
Ssp asse c 1,0 mm/1,3 mm dsp asse c 0,65 mm/0,8 mm/1,0 mmt
Specifica per i substrati
Orientazione
Piano R, piano C, piano A, piano M o orientamento specificato
Tolleranza di orientamento
± 0,1°
Diametro
2 pollici, 3 pollici, 4 pollici, 5 pollici,6 pollici, 8 pollici o altri
Tolleranza di diametro
0.1mm per 2 pollici, 0.2mm per 3 pollici, 0.3mm per 4 pollici, 0.5mm per 6 pollici
Spessore
0.08 mm,0.1 mm,0.175mm,0.25 mm, 0,33 mm, 0,43 mm, 0,65 mm, 1 mm o altri;
Tolleranza dello spessore
5 μm
Lunghezza piatta primaria
16.0±1.0mm per 2 pollici, 22.0±1.0mm per 3 pollici, 30.0±1.5mm per 4 pollici, 47.5/50.0±2.0mm per 6 pollici
Orientazione primaria piatta
Piano A (1 1-2 0) ± 0,2°; Piano C (0 0-0 1) ± 0,2°, Asse C proiettata 45 +/- 2°
TTV
≤ 7 μm per 2 pollici, ≤ 10 μm per 3 pollici, ≤ 15 μm per 4 pollici, ≤ 25 μm per 6 pollici
BIO
≤ 7 μm per 2 pollici, ≤ 10 μm per 3 pollici, ≤ 15 μm per 4 pollici, ≤ 25 μm per 6 pollici
Superficie anteriore
Epi-polito (Ra< 0,3 nm per il piano C, 0,5 nm per gli altri orientamenti)
Superficie posteriore
Macinato finemente (Ra=0,6μm~1,4μm) o Epi-polito
Imballaggio
Confezionato in ambiente di classe 100 in camera pulita
Come si fanno le cialde di zaffiro?
I wafer di zaffiro sono fabbricati attraverso un processo chiamato metodo Czochralski (o metodo Kyropoulos), in cui vengono coltivate grandi bollicine di zaffiro a cristallo singolo da ossido di alluminio fuso.Queste sfere vengono poi tagliate in cialde dello spessore desiderato con una sega a filo di diamanteDopo averli tagliati, i wafer vengono lucidati per ottenere una superficie liscia e speculare.
Proprietà fondamentali delle wafer di zaffiro
Durezza: Lo zaffiro si colloca al 9° posto sulla scala di Mohs, il che lo rende il secondo materiale più duro dopo il diamante.Questa eccezionale durezza rende le cialde di zaffiro altamente resistenti agli graffi e ai danni meccanici.
Stabilità termica: lo zaffiro può resistere a temperature elevate, con un punto di fusione di circa 2.030 ° C. Questo lo rende ideale per applicazioni ad alte temperature in cui altri materiali potrebbero fallire.
Trasparenza ottica: lo zaffiro è altamente trasparente a una vasta gamma di lunghezze d'onda, tra cui la luce visibile, ultravioletta (UV) e infrarossa (IR).Questa proprietà rende i wafer di zaffiro ideali per l'uso in dispositivi ottici, finestre e sensori.
Isolamento elettrico: lo zaffiro è un eccellente isolante elettrico con una costante dielettrica elevata.come in alcuni tipi di microelettronica.
Resistenza chimica: Lo zaffiro è chimicamente inerte e altamente resistente alla corrosione da acidi, basi e altre sostanze chimiche, il che lo rende resistente in ambienti difficili.
Applicazioni delle wafer di zaffiro
Diodi emettitori di luce (LED): i wafer di zaffiro sono comunemente utilizzati come substrati nella produzione di LED al nitruro di gallio (GaN), in particolare LED blu e bianchi.La struttura reticolare dello zaffiro si adatta bene al GaN, promuovendo un'emissione luminosa efficiente.
Dispositivi a semiconduttore: oltre ai LED, i wafer di zaffiro sono utilizzati in dispositivi a radiofrequenza (RF), elettronica di potenza,e altre applicazioni per semiconduttori in cui è necessario un substrato robusto e isolante.
Finestre e lenti ottiche: la trasparenza e la durezza dello zaffiro lo rendono un materiale eccellente per finestre ottiche, lenti e coperture di sensori per fotocamere,spesso utilizzato in ambienti difficili come le industrie aerospaziali e della difesa.
Wearables e elettronica: lo zaffiro è utilizzato come materiale di copertura durevole per wearables, schermi di smartphone e altri dispositivi elettronici di consumo, grazie alla sua resistenza ai graffi e alla chiarezza ottica.
Wafer di zaffiro contro wafer di silicio
Mentre i wafer di zaffiro hanno vantaggi distinti in alcune applicazioni, sono spesso confrontati con i wafer di silicio, che sono il materiale di substrato più comune nell'industria dei semiconduttori.
Fabbricazione a partire da fibre sintetiche
I wafer di silicio sono sottili fette di silicio cristallino, un materiale semiconduttore.altri dispositiviI wafer al silicio sono noti per la loro conduttività elettrica e la loro capacità di essere dopati con impurità per migliorare le loro proprietà semiconduttori.
Conduttività elettrica: a differenza dello zaffiro, il silicio è un semiconduttore, il che significa che può condurre l'elettricità in determinate condizioni.Questa proprietà rende il silicio ideale per la fabbricazione di dispositivi elettronici come i transistor, diodi e circuiti integrati.
Costo: i wafer al silicio sono generalmente meno costosi da produrre rispetto ai wafer di zaffiro.e i processi per la produzione di wafer di silicio sono più consolidati ed efficienti.
Conduttività termica: il silicio ha una buona conduttività termica, che è importante per dissipare il calore nei dispositivi elettronici.non è termicamente stabile come lo zaffiro in ambienti a temperature estreme.
Flessibilità nel doping: il silicio può essere facilmente dopato con elementi come il boro o il fosforo per modificare le sue proprietà elettriche,che è un fattore chiave per il suo uso diffuso nell'industria dei semiconduttori.
Confronto: Wafer di zaffiro vs. Wafer di silicio
Immobili
Wafer di zaffiro
Wafer di silicio
Materiale
Ossido di alluminio cristallino (Al2O3)
Silicio cristallino (Si)
Durezza
9 sulla scala di Mohs (estrema durezza)
6.5 sulla scala di Mohs
Stabilità termica
Estremamente elevato (punto di fusione ~ 2,030°C)
Moderato (punto di fusione ~ 1,410°C)
Proprietà elettriche
Isolatore (non conduttivo)
Semiconduttori (conduttori)
Trasparenza ottica
Trasparente alla luce UV, visibile e IR
Non trasparente
Costo
Più alto
Inferiore
Resistenza chimica
Eccellente.
Moderato
Applicazioni
LED, dispositivi RF, finestre ottiche, indossabili
IC, transistor, celle solari
Quale scegliere?
La scelta tra le wafer di zaffiro e quelle di silicio dipende in larga misura dall'applicazione specifica:
Wafer di zaffiro: ideali per applicazioni che richiedono una durabilità estrema, resistenza alle alte temperature, trasparenza ottica e isolamento elettrico.in particolare nei LED, e in ambienti in cui la resistenza meccanica e la resistenza chimica sono essenziali.
Wafer di silicio: la scelta preferita per le applicazioni generali dei semiconduttori a causa delle loro proprietà semiconduttori, della loro economicità,e i processi di produzione ben consolidati nell'industria elettronicaIl silicio è la spina dorsale dei circuiti integrati e di altri dispositivi elettronici.
Il futuro delle wafer di zaffiro
Con la crescente domanda di materiali più resistenti e ad alte prestazioni per l'elettronica, l'optoelettronica e i wearables, si prevede che le wafer di zaffiro svolgano un ruolo sempre più importante.La loro combinazione unica di durezza, la stabilità termica e la trasparenza li rendono adatti alle tecnologie di punta, tra cui display di nuova generazione, dispositivi a semiconduttore avanzati e sensori ottici robusti.
Dato che il costo della produzione di wafer di zaffiro diminuisce e i processi di produzione migliorano, possiamo prevedere una loro più ampia adozione in tutti i settori,- rafforzare ulteriormente il loro ruolo di materiale critico nella tecnologia moderna.