Suche
de
English
日本語
русский
Español
Deutsch
中文简体Inhalt
Was ein Saphirwafer eigentlich ist
Ein Saphirwafer ist eine dünne Scheibe aus einkristallinem Aluminiumoxid, die zu einer kristallographischen Ebene ausgerichtet, aus einer gewachsenen Kugel geformt, in Scheiben geschnitten, geläppt und auf eine kontrollierte Dicke, Ebenheit und Oberflächenbeschaffenheit poliert wurde.
Saphir ist weder Glas noch eine Beschichtung. Es handelt sich um kristallines Al2O3, das Material von Korund, weshalb ein fertiger Wafer eine Mohs-9-Härte mit einer Bandlücke nahe 8,6 eV und einer nutzbaren Transmission von etwa 0,19 bis 5,5 Mikrometern kombiniert.
Die Orientierung ist die erste Entscheidung bei jeder Zeichnung, denn sie legt fest, was auf der Oberfläche wachsen kann und wie sich der Wafer unter thermischer Belastung verhält.
- c-Ebene (0001): die Standardeinstellung für GaN-LED- und microLED-Epitaxie, wobei die sechseckige Oberfläche mit der Epischicht übereinstimmt.
- r-Ebene: wird für Silizium-auf-Saphir verwendet, wobei ein dünner Siliziumfilm heteroepitaziell abgeschieden wird.
- a-Ebene und m-Ebene: unpolare Forschungsausrichtungen, verfügbar, aber schwieriger auf die gleiche Rauheit zu polieren.
- Verschnitt: 0,2 Grad in Richtung der a-Achse ist eine häufige MOCVD-Anforderung, während 4 Grad bei bestimmten Gerätearbeiten vorkommen. Halten Sie die Toleranz eng ein, da die Abdrift während des Wachstums die Stufenstruktur verändert.
Durchmesser und Dicke wandern zusammen. Übliche Größen sind 50,8 mm, 100 mm, 150 mm und 200 mm, wobei die Dicke von etwa 430 Mikrometern bei 2 Zoll auf 650 Mikrometer bei 4 Zoll und über 1 mm bei 6 Zoll ansteigt, einfach weil eine dünne Scheibe eines spröden Kristalls die routinemäßige Handhabung nicht übersteht.
Saphirwafer in gängigen Durchmessern und Stärken Sehen Sie sich Optionen für einkristalline Saphir-Wafer von 2 bis 8 Zoll mit Dicken-, Oberflächen- und Ebenheitsspezifikationen für optoelektronische und LED-Substrate an. Produkt anzeigen → Von Boule bis Epi-Ready Wafer
Saphirwafer werden in sechs Schritten hergestellt und jeder Schritt hinterlässt einen Fingerabdruck im Zertifikat, das der Charge beiliegt.
Spezifikationen, die über den Ertrag entscheiden
Vier Zahlen entscheiden über die meisten Akzeptanzentscheidungen: Gesamtdickenschwankung, Krümmung und Krümmung, Rauheit der Vorderseite und Ausrichtungstoleranz. Alles andere in der Zeichnung unterstützt diese vier.
| Parameter | Epi- und LED-Klasse | Optische Qualität | Nachweise auf Anfrage |
| Ausrichtung und Verschnitt | c-Ebene mit 0,2 Grad Verschnitt | c-Ebene oder nach Zeichnung | Röntgenbeugungsscan |
| Durchmesser | 100 mm plus oder minus 0,2 mm | Pro Zeichnung | Edge-Chip-Map |
| Dicke | 650 Mikrometer plus oder minus 25 | 1 mm bis 5 mm | Dicke map across the wafer |
| Gesamtdickenvariation | 10 Mikrometer oder weniger | 2 Mikrometer über der Blende | Sondentyp und Scanbereich |
| Bogen und Kette | 25 Mikrometer oder weniger | Viertelwellen-Flachheit | Befestigungs- und Stützmethode |
| Rauheit der Vorderseite | Ra 0,2 nm, Epi-ready | Ra 1 nm oder besser | AFM-Scangröße |
| Rückseitenfinish | Geätzt oder poliert | Feiner Boden | Auf dem Zertifikat angegebenes Finish |
| Kantenprofil | Rundschliff mit Fase und Kerbe | Polierte Kante | Orientierungsfoto mit Kerbe |
Saphir, Silizium und Quarz nebeneinander
Saphir ist das zu wählende Substrat, wenn der Wafer Hitze, Chemie oder Licht standhalten muss und nicht, wenn er Elektrizität leiten muss.
- Wachstumstemperaturen über 1000 °C schließen Polymerträger und minderwertiges Glas aus.
- Die Oberfläche muss vom Sichtbaren bis zum mittleren Infrarot transparent bleiben.
- Chemikalienbeständigkeit und Kratzfestigkeit sind wichtiger als die Kosten pro Quadratzentimeter.
- Das Gerät benötigt ein isolierendes, verlustarmes Substrat bei Hochfrequenz.
- Der Wafer selbst muss Strom führen, wo Silizium einfacher und weitaus billiger ist.
- Eine tiefe Ultraviolettdurchlässigkeit unter 190 nm ist erforderlich, wo Saphir absorbiert.
- Die Wärmeausbreitung ist der begrenzende Faktor in einem Hochleistungsarray.
- Das Budget kann kein Substrat aufnehmen, dessen Preis um ein Vielfaches höher ist als ein Siliziumwafer mit demselben Durchmesser.
Die thermische Zahl ist diejenige, die Designteams überrascht. Saphir leitet Wärme etwa viermal schlechter als Silizium und etwa fünfundzwanzigmal besser als Quarzglas, was für einen einzelnen Emitter mit geringer Leistung brauchbar und für eine dichte Hochleistungsanordnung schwierig ist. Diese eine Eigenschaft treibt das Interesse an strukturierten Substraten, Dünnschichttransfer und Waferbonden stark voran.
Quarzwafer für optische und Halbleiteranwendungen Vergleichen Sie hochreine Quarzwafer mit geringer Wärmeausdehnung und UV-zu-NIR-Transparenz für Wellenleiter-, MEMS-, Halbleiter- und optische Komponentenanwendungen. Produkt anzeigen → Wo Saphirwafer ihren Preis verdienen
Saphirsubstrate amortisieren sich in vier Anwendungsfamilien mit jeweils unterschiedlichen dominanten Spezifikationen.
GaN-LED und microLED-Epitaxie
Zwei bis sechs Zoll große C-Plane-Wafer tragen den lichtemittierenden Stapel. Die Kontrolle des Verschnitts und die Rauheit der Vorderseite beeinflussen die Kristallqualität und damit die externe Quanteneffizienz mehr als jeder andere eingehende Parameter.
Hochfrequenz und Silizium-auf-Saphir
Ein isolierendes Substrat reduziert parasitäre Kapazitäten in Schaltern und Filtern. Hier wird die Zeichnung eher von der Gleichmäßigkeit der Dicke und der Ebenheit der Oberfläche als von der optischen Transmission dominiert.
Optische Fenster und Sensorabdeckungen
Saphir transmits from the visible to about 5.5 micrometers and resists scratching in abrasive environments, so it appears in infrared windows, LiDAR covers, and hardened camera ports. The range of sapphire wafer applications across electronics and optics goes well beyond lighting.
Träger- und Dummy-Wafer
Bei Hochtemperaturprozessen werden Saphirträger wiederverwendet, da das Material nicht erweicht oder ausgast. Durch Nachpolieren wird die Lebensdauer verlängert, sofern die Verschmutzungsvorschriften dies zulassen.
Saphir Optical Windows for Protective and Filtering Uses Sehen Sie sich Saphirfenstersubstrate an, die Kratzfestigkeit, hohe Transparenz und Wellenlängenfilterung für Laser, Fotodioden und faseroptische Kommunikationssysteme bieten. Produkt anzeigen → Was Sie vor der Bestellung überprüfen sollten
Fünf Prüfungen decken die meisten Probleme auf, bevor eine Menge Ihren Eingangsprüfstand erreicht.
Wenn eine Spezifikation nicht eindeutig ist, klären Sie sie in der Zeichnungsphase. Senden Sie Ihre Zeichnung und Menge an unser Engineering-Team und die Ausrichtung, Ausführung und Prüfmethode können vor dem Angebot und nicht erst nach der Lieferung festgelegt werden.
Häufig gestellte Fragen
Ist ein Saphirwafer dasselbe wie ein Saphirfenster?
Nein, die Betonung ist unterschiedlich. Ein Wafer wird anhand der Gesamtdickenschwankung, der Partikelreinheit und einer epitaxiebereiten Vorderfläche beurteilt, während ein Fenster anhand der Transmission, der Oberflächenqualität über eine definierte Apertur und der Kantenbeschaffenheit beurteilt wird. Beide können aus derselben Kugel geschnitten werden.
Können Saphirwafer wiederverwendet werden?
Träger- und Dummy-Wafer können bei kontrollierter Kontamination mehrmals nachpoliert werden. Epi-ready-Wafer können dies im Allgemeinen nicht, da die polierte Oberfläche und das Ebenheitsbudget durch den ersten Wachstumsdurchlauf verbraucht werden.
Welche Stärke soll ich bestellen?
Folgen Sie dem Durchmesser. Übliche Ausgangspunkte sind etwa 430 Mikrometer bei 2 Zoll, 650 bei 4 Zoll und 1 mm oder mehr bei 6 Zoll. Dünnere Wafer reduzieren die thermische Masse, erhöhen aber das Bruchrisiko bei Handhabung und Transport.
Brauche ich einen Rest?
Für durch MOCVD auf der c-Ebene gezüchtetes GaN ist ein kleiner Verschnitt in der Nähe von 0,2 Grad typisch. Wenn Ihr Prozess nicht empfindlich auf die Stufenstruktur reagiert, ist die Beschaffung eines nominalen On-Axis-Wafers einfacher und in der Regel kostengünstiger.
苏公网安备32041102000130号