I roto i te oranga o ia ra, ko nga taputapu hiko penei i nga waea atamai me nga maataki atamai kua noho hei hoa tino nui. Ko enei taputapu kei te piki haere te iti engari he kaha ake. Kua whakaaro koe he aha te mea ka taea e ratou te tipu haere tonu? Ko te whakautu kei roto i nga rauemi semiconductor, a, i tenei ra, ka aro tatou ki tetahi o nga mea tino rongonui i roto i a raatau—te karaihe sapphire.
Ko te karaihe Sapphire, ko te α-Al₂O₃ te nuinga, e toru nga ngota hāora me nga ngota konumohe e rua e honoa ana, e hanga ana i te anga hexagonal lattice. Ahakoa te ahua o te ahua o te sapphire-koeke, ko nga tioata sapphire ahumahi e whakanui ana i nga mahi pai ake. He matū karekau, karekau e rewa i roto i te wai me te ātete ki te waikawa me te kawakore, he mahi hei "mahi matū" e mau tonu ana i roto i nga taiao kino. I tua atu, ka whakaatuhia e ia te tino marama o te mata, ka taea te tuku marama pai; kaha te kawe wera, te aukati i te wera nui; me te whakamaarama hiko tino pai, me te whakarite kia mau te tuku tohu kaore he turuturu. Ma te miihini, ka whakanuia e te sapphire te pakeke o te Mohs o te 9, tuarua ki te taimana, na te mea he tino kakahu-a-atete ki te horo—he pai mo te tono tono.
Ko te patu ngaro i roto i te hanga maramara
(1) Rauemi matua mo nga maramara hiko iti
I te ahua o te hikohiko ki te whakaiti me te mahi teitei, kua tino nui nga maramara iti-hiko. Ko nga maramara tuku iho ka mamae i te paheketanga o te whakamaarama i nga matotoru nanoscale, e arai ana ki te rerenga o naianei, te nui o te kai hiko, me te wera nui, e whakararu ana i te pumau me te oranga.
Ko nga Kairangahau i te Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology (SIMIT), Chinese Academy of Sciences, i whakawhanake i nga angiangi dielectric sapphire artificial ma te whakamahi i te hangarau whakangao-whakawhitinga whakarewa, te huri i te konumohe kirikiri kotahi ki te alumina kirikiri kotahi (sapphire). I te 1 nm te matotoru, ka whakaatuhia e tenei rauemi nga mea iti-iti rawa atu, he pai ake i nga dielectrics amorphous tikanga e rua nga ota o te nui o te whakahekenga kiato o te kawanatanga me te whakapai ake i te kounga atanga me nga semiconductors 2D. Ma te whakauru i tenei me nga rawa 2D ka taea e nga maramara iti-hiko, ka nui te roa o te ora o te pākahiko i roto i nga waea atamai me te whakarei ake i te pumau i roto i nga tono AI me IoT.
(2) Ko te hoa tino pai mo te Gallium Nitride (GaN)
I roto i te mara semiconductor, gallium nitride (GaN) kua puta hei whetu whiti na runga i ona painga ahurei. Hei rauemi semiconductor mokowhiti whanui me te mokowhiti o te 3.4 eV—he tino nui ake i te 1.1 eV o te silicon—he pai a GaN i roto i nga tono mo te pāmahana teitei, te ngaohiko teitei, me te auau teitei. Ko te kaha o te hikohiko hiko me te kaha o te waahi pakaru nui ka waiho hei rauemi pai mo te hiko teitei, te wera nui, te auau teitei, me nga taputapu hiko teitei. I roto i te hikohiko hiko, ka mahi nga taputapu a-GaN i nga iarere teitei ake me te iti ake o te kohi hiko, he pai ake te mahi i roto i te huringa hiko me te whakahaere hiko. I roto i nga whakawhitiwhitinga ngaruiti, ka taea e GaN nga waahanga hiko teitei, teitei-nui penei i nga whakakaha hiko 5G, te whakarei ake i te kounga tuku tohu me te pumau.
Ko te karaihe Sapphire e kiia ana ko te "hoa tino pai" mo GaN. Ahakoa he teitei ake te tauritenga o te reanga me te GaN i tera o te carbide silicon (SiC), ka whakaatu nga taputapu sapphire i te iti ake o te koretake o te waiariki i roto i te GaN epitaxy, e whakarato ana i te turanga pumau mo te tipu GaN. Hei taapiri, ko te pai o te waiariki o te sapphire me te maamaatanga o te mata e whakahaere ana i te whakamaaramatanga o te wera i roto i nga taputapu GaN kaha-nui, e whakarite ana i te pumau o te mahi me te tino pai o te whakaputanga marama. Ko ona ahuatanga whakamaarama hiko ka whakaiti ake i te pokanoa tohu me te ngaronga hiko. Ko te huinga o te sapphire me te GaN kua arahina ki te whakawhanaketanga o nga taputapu mahi-nui, tae atu ki nga rama-a-GaN, e kaha ana i nga rama me nga maakete whakaatu-mai i nga rama rama a te whare ki nga mata nui o waho-me nga diodes laser e whakamahia ana i roto i nga whakawhitiwhiti whakaaro me te tukatuka laser tika.
Ko te angiangi GaN-on-sapphire a XKH
Te Whakawhanui i nga Taitapa o nga Tono Semiconductor
(1) Ko te "Tiaki" i roto i nga tono Hoia me te Aerospace
Ko nga taputapu i roto i nga hoia me nga tono aerospace e mahi ana i raro i nga ahuatanga tino kino. I roto i te waahi, ka mau tonu nga waka mokowhiti ki te pāmahana tata-kore-kore, te kaha o te rauropi o te ao, me nga wero o te taiao korehau. Ko nga rererangi hoia, i tenei wa, ka anga atu ki te mahana o te mata i runga ake i te 1,000°C na te whakamahana aerodynamic i te wa e rere ana te tere tere, me nga kawenga miihini nui me te awangawanga hiko.
Ko nga ahuatanga ahurei o Sapphire Crystal he mea tino pai mo nga waahanga nui o enei mara. Ko tana parenga teitei o te pāmahana—tae atu ki te 2,045°C i te wa e mau tonu ana te hanganga—ka whakarite i te mahi pono i raro i te ahotea wera. Ko te pakeke o te iraruke e pupuri ana i nga mahi i roto i nga taiao aorangi me nga taiao karihi, he pai te whakamarumaru i nga hiko tairongo. Na enei huanga i kaha te whakamahi a sapphire ki nga matapihi infrared (IR) teitei. I roto i nga punaha arataki pere, me mau tonu nga matapihi IR i te maamaatanga i raro i te wera nui me te tere ki te whakarite i te kitenga tika. Ko nga matapihi IR e ahu mai ana i te Sapphire e whakakotahi ana i te pumau o te waiariki me te tuku IR pai ake, e tino whakapai ake ana i te tika o te arahi. I roto i te aerospace, ka tiakina e te sapphire nga punaha whatu amiorangi, ka taea te atahanga marama i roto i nga ahuatanga orbital kino.
Ko nga XKHmatapihi whatu hapaira
(2) Ko te Kaupapa Hou mo nga Kaitohutohu me te Microelectronics
I roto i te superconductivity, ko te sapphire he taputapu tino nui mo te mahi kiriata angiangi, e taea ai te kawe-kore-atete-whakahuri hiko, nga tereina maglev, me nga punaha MRI. Ko nga kiriata tino mahi teitei e hiahia ana ki nga taputapu me nga hanganga kurupae pumau, me te hototahi o te sapphire me nga taonga penei i te konupora diboride (MgB₂) ka taea te tipu o nga kiriata me te whakakaha ake i te kiato o naianei arohaehae me te papa autō. Hei tauira, ko nga taura hiko e whakamahi ana i nga kiriata superconducting e tautokohia ana e te sapphire ka tino pai ake te pai o te tuku ma te whakaiti i te ngaronga hiko.
I roto i te microelectronics, nga taputapu sapphire me nga ahuatanga tioata motuhake-pēnei i te R-rererangi (<1-102>) me te A-rererangi (<11-20>)—ka taea te whakakakahu i nga paparanga epitaxial silicon mo nga iahiko whakauru matatau (ICs). Ka whakaitihia e te sapphire-R-rererangi nga hapa karaihe i roto i nga IC tere-nui, te whakanui i te tere o te whakahaere me te pumau, i te mea ko nga taonga whakamaarama o te sapphire A-rererangi me te whakaaetanga rite ki te arotau i nga miihini hiko ranu me te whakaurunga superconductor teitei. Ko enei taputapu e tautoko ana i nga maramara matua i roto i nga mahi rorohiko me nga hanganga waea.
XKHsAlN-i-NPSS Wafer
Ko te heke mai o Sapphire Crystal i roto i nga Semiconductors
Kua whakaatuhia e Sapphire te uara nui puta noa i nga semiconductors, mai i te hanga maramara ki te aerospace me nga superconductors. I te ahu whakamua o te hangarau, ka piki ake tana mahi. I roto i te mohio mohio, ko nga maramara iti e tautokohia ana e te sapphire, nga maramara mahi nui ka akiaki i te ahunga whakamua AI i roto i te hauora, te kawe waka me te putea. I roto i te rorohiko quantum, ka whakatauhia e nga taonga o te sapphire hei kaitono pai mo te whakauru qubit. I tenei wa, ka tutuki nga taputapu GaN-on-sapphire ki nga tono pikinga mo nga taputapu korero 5G/6G. Mo te anga whakamua, ka noho tonu te sapphire hei kohatu kokonga o te auahatanga semiconductor, e whakakaha ana i te ahunga whakamua hangarau o te tangata.
Ko te angiangi epitaxial GaN-on-sapphire a XKH
Ka tukuna e XKH nga matapihi whatu hapira i hangaia me nga otinga angiangi GaN-on-sapphire mo nga tono tapahi. Ma te whakamahi i te tipu o te karaihe rangatira me nga hangarau whakakoi nanoscale, ka whakaratohia e matou nga matapihi sapphire ultra-flat me te tuku motuhake mai i te UV ki te IR spectra, he pai mo te aerospace, parepare, me nga punaha laser hiko teitei.
Te wa tuku: Apr-18-2025