Na ndụ kwa ụbọchị, ngwaọrụ eletrọnịkị dị ka smartphones na smartwatches aghọwo ndị enyi dị mkpa. Ngwa ndị a na-esiwanye ike ma dị ike karị. Ị nwetụla mgbe ị na-eche ihe na-enyere ha na-aga n'ihu evolushọn? Azịza ya dị na ihe ndị semiconductor, ma taa, anyị na-elekwasị anya na otu n'ime ihe kachasị pụta ìhè n'etiti ha - kristal sapphire.
kristal sapphire, nke kachasị nke α-Al₂O₃ mejupụtara, nwere atọ oxygen atọ na atọm aluminom abụọ jikọtara ọnụ, na-akpụ usoro lattice hexagonal. Ọ bụ ezie na ọ dị ka sapphire gem-grade n'ọdịdị, kristal sapphire nke ụlọ ọrụ na-emesi arụmọrụ dị elu ike. Kemịkalụ inert, ọ na-esighi ike na mmiri ma na-eguzogide acids na alkalis, na-eme dị ka "ọta kemịkal" nke na-eme ka nkwụsi ike na gburugburu ebe dị njọ. Na mgbakwunye, ọ na-egosiputa nghọta anya dị mma, na-enye ohere nnyefe ọkụ nke ọma; ike thermal conductivity, na-egbochi ikpo oke ọkụ; yana mkpuchi ọkụ eletrik pụtara ìhè, na-ahụ na nnyefe mgbama kwụsiri ike na-enweghị ntapu. Mechanical, sapphire na-anya isi ike nke Mohs nke 9, nke abụọ na diamond, na-eme ka ọ na-eyi oke na-eguzogide oke mmiri - dị mma maka ngwa na-achọsi ike.
Ngwa Nzuzo dị na nrụpụta Chip
(1) Ihe isi ihe maka ibe obere ike
Dị ka ihe eletrọnịkị na-eme n'ebe ọ dị ntakịrị na ịrụ ọrụ dị elu, ibe ndị nwere obere ike aghọwo ihe dị mkpa. Iberibe omenala na-ata ahụhụ site na nbibi mkpuchi na nanoscale ọkpụrụkpụ, na-eduga na ntapu ugbu a, ịba ụba ike oriri, na ikpo ọkụ, nke na-emebi nkwụsi ike na ogologo ndụ.
Ndị na-eme nchọpụta na Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology (SIMIT), Chinese Academy of Sciences, mepụtara sapphire dielectric wafers na-eji ígwè-intercalated oxidation technology, na-atụgharị otu-kristal aluminum n'ime otu-crystal alumina (sapphire). Na 1 nm ọkpụrụkpụ, ihe a na-egosipụta ultra-obere ntapu ugbu a, na-arụpụta amorphous dielectrics omenala site n'iwu abụọ nke ịdị ukwuu na mbelata njupụta steeti ma na-emeziwanye ogo interface na semiconductor 2D. Ijikọ nke a na ihe 2D na-enyere ibe obere ike aka, na-agbatị ndụ batrị nke ukwuu na smartphones na ịkwalite nkwụsi ike na ngwa AI na IoT.
(2) Onye mmekọ zuru oke maka Gallium Nitride (GaN)
Na mpaghara semiconductor, gallium nitride (GaN) apụtala dị ka kpakpando na-enwu n'ihi uru pụrụ iche ya. Dị ka ihe obosara-bandgap semiconductor ihe nwere bandgap nke 3.4 eV-nke buru ibu karịa silicon's 1.1 eV-GaN karịrị oke okpomọkụ, voltaji dị elu na ngwa ugboro dị elu. Mbugharị eletrọn ya dị elu na ike mmebi ubi dị oke egwu na-eme ka ọ bụrụ ihe dị mma maka ike dị elu, oke okpomọkụ, ngwa ngwa dị elu na ngwa eletrọnịkị dị elu. N'ime ngwa eletrọnịkị ike, ngwaọrụ dabere na GaN na-arụ ọrụ n'ogo dị elu yana oriri ume dị ala, na-enye arụmọrụ dị elu na ntụgharị ike yana njikwa ike. Na nkwukọrịta ngwa ndakwa nri, GaN na-enyere ike dị elu, ihe dị elu dị elu dị ka 5G ike amplifiers, na-eme ka mma nnyefe mgbaàmà na nkwụsi ike.
A na-ewere kristal sapphire dị ka “onye mmekọ zuru oke” maka GaN. Agbanyeghi na nkwekọ nke lattice ya na GaN dị elu karịa nke silicon carbide (SiC), ihe ndị na-emepụta sapphire na-egosiputa ndakọrịta dị ala n'oge GaN epitaxy, na-enye ntọala kwụsiri ike maka uto GaN. Na mgbakwunye, ezigbo ọkụ sapphire na nghọta anya na-eme ka ikpochapụ ọkụ dị mma na ngwaọrụ GaN dị elu, na-eme ka nkwụsi ike na-arụ ọrụ na nrụpụta ọkụ kacha mma. Njirimara mkpuchi ọkụ eletrik ya dị elu na-ebelata nnyonye anya mgbaàmà na mfu ọkụ. Nchikota nke sapphire na GaN emeela ka mmepe nke ngwaọrụ dị elu, gụnyere GaN dabeere na LED, nke na-achịkwa ọkụ ọkụ na ahịa ngosi-site na ọkụ ọkụ LED ụlọ na nnukwu ihuenyo n'èzí-yana diodes laser ejiri na nkwurịta okwu anya na nhazi laser ziri ezi.
XKH's GaN-on-sapphire wafer
Ịgbasa ókèala nke ngwa Semiconductor
(1) The "Ọta" na agha na Aerospace Ngwa
Ngwa ndị agha na ngwa ikuku na-arụkarị ọrụ n'okpuru ọnọdụ dị oke egwu. N'ime mbara igwe, ụgbọ elu na-atachi obi n'okpomọkụ dị nso-efu efu, oke ọkụ nke mbara igwe, na ihe ịma aka nke gburugburu oghere. Ụgbọ elu ndị agha, ka ọ dị ugbu a, na-eche ihu okpomọkụ dị elu karịa 1,000 ° C n'ihi ikpo ọkụ ikuku n'oge ụgbọ elu na-agba ọsọ ọsọ, yana nnukwu ibu ọrụ na nnyonye anya electromagnetic.
Ngwongwo pụrụ iche nke kristal sapphire na-eme ka ọ bụrụ ihe dị mma maka ihe ndị dị mkpa na mpaghara ndị a. Nguzogide oke okpomọkụ ya pụrụiche-na-nagide ruo 2,045 Celsius ka ọ na-edobe iguzosi ike n'ezi ihe-na-eme ka arụ ọrụ a pụrụ ịdabere na ya n'okpuru nrụgide okpomọkụ. Isi ike nke radieshon ya na-echekwa ọrụ na gburugburu mbara igwe na nke nuklia, na-echebekwa ngwa eletrọnịkị nwere mmetụta nke ọma. Àgwà ndị a emewo ka sapphire na-ejikarị eme ihe na windo infrared (IR) na-ekpo ọkụ. N'ime usoro ntuziaka ngwa agha, windo IR ga-enwerịrị opekata mpe anya n'okpuru oke okpomọkụ na ọsọ iji hụ na achọpụtara ebumnuche ziri ezi. Window IR dabere na sapphire na-ejikọta nkwụsi ike dị elu yana nnyefe IR dị elu, na-eme ka ntuzi aka dị mma. Na mbara ikuku, sapphire na-echebe sistemu anya satịlaịtị, na-eme ka onyonyo doro anya na ọnọdụ orbital siri ike.
Ndị XKHwindo anya sapphire
(2) Ntọala ọhụrụ maka Superconductors na Microelectronics
Na superconductivity, sapphire na-eje ozi dị ka ihe dị mkpa dị mkpa maka nnukwu ihe nkiri dị mkpa, nke na-eme ka nchịkwa na-eguzogide efu - na-agbanwe ike nnyefe, ụgbọ oloko maglev, na usoro MRI. Ihe nkiri na-arụ ọrụ nke ọma na-achọ ihe ndị nwere usoro lattice kwụsiri ike, yana ndakọrịta sapphire na ihe ndị dị ka magnesium diboride (MgB₂) na-enye ohere uto nke ihe nkiri nwere njupụta dị ugbu a dị oke egwu yana oghere magnetik dị egwu. Dịka ọmụmaatụ, eriri ọkụ na-eji ihe nkiri na-akwado sapphire na-akwado nke ọma na-emeziwanye arụmọrụ mgbasa ozi site na ibelata ike ọgwụgwụ.
Na microelectronics, mkpụrụ sapphire nwere ntụzịaka kristal akọwapụtara - dị ka R-plane (<1-102>) na A-plane (<11-20>) - na-eme ka akwa akwa silicon epitaxial ahaziri maka sekit agbakwunyere elu (ICs). Sapphire ụgbọ elu R na-ebelata ntụpọ kristal na ICs dị elu, na-eme ka ọsọ na nkwụsi ike na-arụ ọrụ, ebe ihe mkpuchi sapphire na otu ikike na-ebuli microelectronics ngwakọ na njikọta superconductor dị elu. Ngwa ndị a na-akwado ibe isi na kọmpụta dị elu yana akụrụngwa nkwukọrịta.
XKH'sAlN-na-NPSS Wafer
Ọdịnihu nke Crystal Sapphire na Semiconductor
Sapphire egosipụtala nnukwu uru n'ofe semiconductor, site na nrụpụta mgbawa ruo na ikuku ikuku na superconductor. Ka teknụzụ na-aga n'ihu, ọrụ ya ga-agbasawanye n'ihu. Na ọgụgụ isi, sapphire na-akwado obere ike, ibe arụ ọrụ dị elu ga-akwalite ọganihu AI na ahụike, njem na ego. Na mgbakọ quantum, ihe onwunwe sapphire na-edobe ya dị ka onye na-ekwe nkwa maka ntinye qubit. Ka ọ dị ugbu a, ngwaọrụ GaN-on-sapphire ga-egbo mkpa na-arịwanye elu maka ngwa nkwukọrịta 5G/6G. N'ịga n'ihu, sapphire ga-anọgide na-abụ isi nkuku nke ihe ọhụrụ semiconductor, na-eme ka ọganihu nkà na ụzụ mmadụ nwee ike.
XKH's GaN-on-sapphire epitaxial wafer
XKH na-ebunye windo sapphire anya emebere nkenke yana ngwọta wafer GaN-on-sapphire maka ngwa ngwa. N'ịkwalite uto kristal na teknụzụ nanoscale polishing, anyị na-enye windo sapphire ultra-flat nwere nnyefe pụrụ iche sitere na UV ruo ụdịdị IR, dị mma maka ikuku ikuku, nchekwa na sistemụ laser dị elu.
Oge nzipu: Eprel-18-2025