Substrat Safir
Keterangan
Kristal tunggal safir (Al2O3) adalah bahan multifungsi yang sangat baik.Ini memiliki ketahanan suhu tinggi, konduksi panas yang baik, kekerasan tinggi, transmisi inframerah dan stabilitas kimia yang baik.Hal ini banyak digunakan di berbagai bidang industri, pertahanan nasional dan penelitian ilmiah (seperti jendela inframerah suhu tinggi).Pada saat yang sama, ini juga merupakan jenis bahan substrat kristal tunggal yang banyak digunakan.Ini adalah substrat pilihan pertama dalam industri dioda pemancar cahaya (LED) biru, ungu, putih dan laser biru (LD) saat ini (film galium nitrida harus epitaksi pada substrat safir terlebih dahulu), dan juga merupakan superkonduktor yang penting substrat film.Selain sistem Y, sistem La, dan film superkonduktor suhu tinggi lainnya, film ini juga dapat digunakan untuk menumbuhkan film superkonduktor MgB2 (magnesium diborida) baru yang praktis (biasanya substrat kristal tunggal akan terkorosi secara kimia selama pembuatan MgB2 film).
Properti
| Kemurnian Kristal | > 99,99% |
| Titik Leleh（℃） | 2040 |
| Massa jenis（g/cm3） | 3,98 |
| Kekerasan (Mho) | 9 |
| Ekspansi termal | 7,5 (x10-6/oC) |
| Panas Spesifik | 0,10 (kal /HaiC) |
| Konduktivitas termal | 46,06 @ 0oDari 25.12 @ 100oC, 12,56 @ 400oC ( W/(mK) ) |
| Konstanta Dielektrik | ~ 9,4 @300K pada sumbu A ~ 11,58@ 300K pada sumbu C |
| Rugi Tangen pada 10 GHz | < 2x10-5pada sumbu A, <5 x10-5pada sumbu C |
Definisi Substrat Safir
Substrat safir mengacu pada bahan kristal transparan yang terbuat dari kristal aluminium oksida tunggal (Al2O3).Istilah "safir" sering digunakan untuk menggambarkan jenis batu permata korundum, yang biasanya berwarna biru.Namun, dalam hal substrat, safir mengacu pada kristal yang ditanam secara artifisial, tidak berwarna, dan memiliki kemurnian tinggi yang digunakan dalam berbagai aplikasi.Berikut beberapa poin penting tentang substrat safir:
1. Struktur kristal: Safir memiliki struktur kristal heksagonal di mana atom aluminium dan atom oksigen tersusun berulang kali.Itu milik sistem kristal trigonal.
2. Kekerasan tinggi: Safir adalah salah satu bahan paling keras yang diketahui, dengan kekerasan Mohs 9. Hal ini membuatnya sangat tahan gores dan abrasi, berkontribusi terhadap daya tahan dan umur panjang dalam aplikasi.
3. Transmisi cahaya: Safir memiliki transmisi cahaya yang sangat baik, terutama di wilayah tampak dan inframerah dekat.Ia dapat mentransmisikan cahaya dari sekitar 180 nm hingga 5500 nm, sehingga cocok untuk berbagai aplikasi optik dan optoelektronik.
4. Sifat termal dan mekanik: Safir memiliki sifat termal dan mekanik yang baik, titik leleh yang tinggi, koefisien muai panas yang rendah, dan konduktivitas termal yang sangat baik.Ia dapat menahan suhu tinggi, tekanan mekanis, dan siklus termal, sehingga cocok untuk aplikasi suhu tinggi dan daya tinggi.
5. Stabilitas kimia: Safir memiliki stabilitas kimia yang tinggi dan dapat menahan sebagian besar asam, basa, dan pelarut organik.Fitur ini memastikan ketahanan dan keandalannya di berbagai lingkungan yang keras.
6. Sifat isolasi listrik: Safir adalah isolator listrik yang sangat baik, yang bermanfaat untuk aplikasi yang memerlukan isolasi atau isolasi listrik.
7. Aplikasi: Substrat safir banyak digunakan dalam optoelektronik, semikonduktor, dioda pemancar cahaya, dioda laser, jendela optik, kristal jam tangan, dan penelitian ilmiah.
Substrat safir sangat dihargai karena kombinasi sifat optik, mekanik, termal, dan kimianya.Sifat materialnya yang luar biasa membuatnya cocok untuk aplikasi berat yang memerlukan daya tahan tinggi, kejernihan optik tinggi, isolasi listrik, dan ketahanan terhadap elemen lingkungan.
