N'ihe gbasara ndụ kwa ụbọchị, ngwaọrụ eletrọniki dịka ekwentị mkpanaaka na smartwatches aghọwo enyi dị mkpa. Ngwaọrụ ndị a na-adị obere ma dịkwa ike karịa. Ị chetụla echiche ihe na-eme ka ha na-aga n'ihu? Azịza ya dị na ihe ndị e ji emepụta semiconductor, taa, anyị na-elekwasị anya n'otu n'ime ha kacha pụta ìhè—crystal sapphire.
Kristal Sapphire, nke bụ isi ihe mejupụtara ya bụ α-Al₂O₃, nwere atọm oxygen atọ na atọm aluminom abụọ ejikọtara ọnụ, na-emepụta nhazi lattice hexagonal. Ọ bụ ezie na ọ dị ka sapphire nke ụdị gem n'ọdịdị ya, kristal sapphire ụlọ ọrụ na-emesi ike arụmọrụ ka mma. N'ihi kemịkalụ, ọ naghị agbaze na mmiri ma na-eguzogide asịd na alkalis, na-arụ ọrụ dị ka "ihe nchebe kemịkalụ" nke na-eme ka ọ kwụsie ike na gburugburu ebe siri ike. Na mgbakwunye, ọ na-egosipụta nghọta anya dị mma, na-enye ohere nnyefe ìhè dị irè; ike okpomọkụ siri ike, na-egbochi oke okpomọkụ; na mkpuchi eletriki pụrụ iche, na-eme ka nnyefe mgbaàmà kwụsiri ike na-enweghị ntapu. N'ụzọ igwe, sapphire nwere ike siri ike nke Mohs nke 9, nke abụọ karịa dayamọnd, na-eme ka ọ dị oke njọ ma na-eguzogide mbuze - dị mma maka ngwa siri ike.
Ngwa Agha Nzuzo dị na Mmepụta Chip
(1) Ihe dị mkpa maka ibe ike dị ala
Ka igwe eletriki na-agbanwe agbanwe n'ihe gbasara obere ihe na arụmọrụ dị elu, obere ihe ndị nwere ike adịghị ike aghọwo ihe dị oke mkpa. Chips ọdịnala na-enwe mmebi nke mkpuchi na ọkpụrụkpụ nanoscale, na-eduga na ntapu mmiri ugbu a, mmụba nke oriri ike, na oke okpomọkụ, nke na-emebi nkwụsi ike na ndụ.
Ndị nchọpụta na Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology (SIMIT), Chinese Academy of Sciences, mepụtara wafers sapphire dielectric artificial site na iji teknụzụ oxidation metal-intercalated, na-agbanwe otu kristal alumina ka ọ bụrụ otu kristal alumina (sapphire). Na ọkpụrụkpụ 1 nm, ihe a na-egosipụta ugbu a na-agbapụta mmiri nke ukwuu, na-arụ ọrụ karịa dielectrics amorphous nkịtị site na nha abụọ na mbelata njupụta steeti na imeziwanye mma interface na 2D semiconductors. Ijikọta nke a na ihe 2D na-eme ka chips ike dị ala, na-agbatị ndụ batrị nke ukwuu na ekwentị mkpanaaka ma na-eme ka nkwụsi ike dịkwuo mma na ngwa AI na IoT.
(2) Onye Mmekọ Zuru Oke maka Gallium Nitride (GaN)
N'ọhịa semiconductor, gallium nitride (GaN) apụtala dị ka kpakpando na-enwu enwu n'ihi uru pụrụ iche ya. Dịka ihe semiconductor sara mbara nke nwere bandgap nke 3.4 eV—nke buru ibu karịa 1.1 eV nke silicon—GaN dị mma na ngwa okpomọkụ dị elu, voltaji dị elu, na ngwa ugboro ugboro dị elu. Ike elektrọn ya dị elu na ike mgbawa dị oke mkpa na-eme ka ọ bụrụ ihe zuru oke maka ngwaọrụ elektrọnik dị elu, okpomọkụ dị elu, ugboro ugboro dị elu, na ọkụ dị elu. Na elektrọnik ike, ngwaọrụ GaN na-arụ ọrụ na ugboro ugboro dị elu yana obere oriri ike, na-enye arụmọrụ ka mma na ntụgharị ike na njikwa ike. Na nkwukọrịta microwave, GaN na-eme ka akụkụ ike dị elu, ugboro ugboro dị elu dị ka amplifiers ike 5G, na-eme ka mma nnyefe mgbaàmà na nkwụsi ike dịkwuo mma.
A na-ewere kristal Sapphire dị ka "onye mmekọ zuru oke" maka GaN. Ọ bụ ezie na enweghị nkwekọ ya na GaN dị elu karịa nke silicon carbide (SiC), ihe ndị dị na sapphire na-egosipụta obere enweghị nkwekọ okpomọkụ n'oge GaN epitaxy, na-enye ntọala siri ike maka uto GaN. Na mgbakwunye, ezigbo njikwa okpomọkụ na nghọta anya nke sapphire na-eme ka mwepụ okpomọkụ dị mma na ngwaọrụ GaN dị ike, na-ahụ na arụmọrụ kwụsiri ike na arụmọrụ kachasị mma nke mmepụta ìhè. Njirimara mkpuchi eletriki ya dị elu na-ebelata nnyonye anya mgbaàmà na mfu ike. Njikọta nke sapphire na GaN emeela ka mmepe nke ngwaọrụ arụmọrụ dị elu, gụnyere LED ndị dabeere na GaN, nke na-achịkwa ahịa ọkụ na ngosipụta - site na bọlbụ LED ezinụlọ ruo na nnukwu ihuenyo mpụga - yana diode laser eji na nkwukọrịta anya na nhazi laser ziri ezi.
Wafer GaN-on-sapphire nke XKH
Ịgbasa Ókèala nke Ngwa Semiconductor
(1) "Ọta" n'ihe gbasara ngwa agha na ụgbọelu
Ngwa eji arụ ọrụ agha na ụgbọelu na-arụkarị ọrụ n'ọnọdụ dị oke njọ. N'ime mbara igwe, ụgbọelu na-anagide okpomọkụ fọrọ nke nta ka ọ bụrụ efu, radieshon mbara igwe siri ike, na ihe ịma aka nke gburugburu ebe obibi ikuku. N'agbanyeghị nke ahụ, ụgbọelu ndị agha na-eche ihu okpomọkụ elu karịa 1,000°C n'ihi ikpo ọkụ ikuku n'oge ụgbọ elu dị elu, yana ibu igwe dị elu na nnyonye anya elektrọnik.
Ihe pụrụ iche nke kristal Sapphire na-eme ka ọ bụrụ ihe dị mma maka ihe ndị dị mkpa n'ọhịa ndị a. Nguzogide okpomọkụ dị elu ya pụrụ iche - na-eguzogide ruo 2,045°C ma na-ejigide iguzosi ike n'ezi ihe nke usoro - na-eme ka arụmọrụ a pụrụ ịdabere na ya n'okpuru nrụgide okpomọkụ. Ike radieshon ya na-echekwa ọrụ na gburugburu mbara igwe na nuklia, na-echebekwa ngwa eletrọnịkị dị nro nke ọma. Ihe ndị a emeela ka e jiri sapphire mee ihe n'ọtụtụ ebe na windo infrared (IR) dị elu. Na sistemụ nduzi ngwa agha, windo IR ga-anọgide na-edo anya n'okpuru oke okpomọkụ na ọsọ iji hụ na achọpụtara ihe mgbaru ọsọ ziri ezi. Windo IR nke dabere na Sapphire na-ejikọta nkwụsi ike okpomọkụ dị elu na nnyefe IR dị elu, na-eme ka nhazi ntuziaka dịkwuo mma. Na mbara igwe, sapphire na-echebe sistemụ anya satịlaịtị, na-eme ka onyonyo doo anya n'ọnọdụ gburugburu siri ike.
XKH'swindo anya sapphire
(2) Ntọala Ọhụrụ maka Superconductors na Microelectronics
N'ihe gbasara superconductivity, sapphire na-arụ ọrụ dị ka ihe dị mkpa maka ihe nkiri dị gịrịgịrị na-eduzi superconducting, nke na-eme ka conduction na-eguzogide efu - nke na-agbanwe agbanwe maka nnyefe ike, ụgbọ oloko maglev, na sistemụ MRI. Ihe nkiri superconducting dị elu chọrọ ihe ndị nwere usoro lattice kwụsiri ike, ndakọrịta sapphire na ihe ndị dị ka magnesium diboride (MgB₂) na-enye ohere ka ihe nkiri ndị nwere njupụta ugbu a dị mkpa na ubi magnet dị mkpa too. Dịka ọmụmaatụ, eriri ike na-eji ihe nkiri superconducting nke sapphire kwadoro na-eme ka arụmọrụ nnyefe dịkwuo mma site na ibelata mfu ike.
Na obere elektrọnik, ihe ndị e ji sapphire mee nwere ntụzịaka kristal kpọmkwem—dịka R-plane (<1-102>) na A-plane (<11-20>)—na-eme ka akwa silicon epitaxial ahaziri maka sekit agbakwunyere dị elu (ICs). Sapphire R-plane na-ebelata ntụpọ kristal na ICs dị elu, na-eme ka ọsọ ọrụ na nkwụsi ike dịkwuo elu, ebe ihe mkpuchi sapphire A-plane na ikike nha anya na-eme ka microelectronics ngwakọ na njikọta superconductor dị elu na-eme ka ha dịkwuo mma. Ihe ndị a na-akwado ibe isi na akụrụngwa kọmputa na nkwukọrịta dị elu.
XKHnkeAWafer lN-na-NPSS
Ọdịnihu nke Sapphire Crystal na Semiconductors
Sapphire egosila nnukwu uru n'ofe semiconductors, site na mmepụta chip ruo na aerospace na superconductors. Ka teknụzụ na-aga n'ihu, ọrụ ya ga-agbasakwu. Na ọgụgụ isi arụrụ arụ, chips nwere obere ike, arụmọrụ dị elu nke sapphire na-akwado ga-akwalite ọganihu AI na nlekọta ahụike, njem, na ego. Na nhazi quantum, ihe onwunwe sapphire na-etinye ya dị ka onye na-ekwe nkwa maka njikọta qubit. Ka ọ dị ugbu a, ngwaọrụ GaN-on-sapphire ga-emezu ihe achọrọ na-arịwanye elu maka ngwa nkwukọrịta 5G/6G. Na-aga n'ihu, sapphire ga-anọgide na-abụ isi ihe dị mkpa nke ihe ọhụrụ semiconductor, na-enye ike na ọganihu teknụzụ nke mmadụ.
Wafer epitaxial GaN-on-sapphire nke XKH
XKH na-enye windo anya sapphire e ji aka rụọ nke ọma na ngwọta wafer GaN-on-sapphire maka ngwa ndị kachasị ọhụrụ. Site na iji teknụzụ kristal pụrụ iche na polishing nanoscale, anyị na-enye windo sapphire dị larịị nke nwere nnyefe pụrụ iche site na UV ruo IR spectra, nke zuru oke maka sistemụ ikuku, nchekwa, na laser dị elu.
Oge ozi: Eprel-18-2025