La oblea de zafiro de 12 pulgadas es un sustrato monocristalino de óxido de aluminio (Al₂O₃) de alto rendimiento diseñado para aplicaciones avanzadas de semiconductores, optoelectrónica y alta temperatura. Se fabrica a partir de cristal de zafiro de pureza ultra alta con un nivel de pureza de ≥99,99%, lo que garantiza una excelente uniformidad estructural y una baja densidad de defectos.
El zafiro es ampliamente reconocido por su excepcional dureza mecánica, estabilidad química y transparencia óptica, lo que lo convierte en uno de los materiales de sustrato más fiables para entornos extremos. El formato de 12 pulgadas representa un tamaño de oblea a escala industrial de gama alta, diseñado para la producción en masa de capas epitaxiales de LED y dispositivos electrónicos avanzados.
A diferencia del silicio, el zafiro es un aislante eléctrico, lo que lo hace especialmente adecuado para aplicaciones que requieren aislamiento de alta frecuencia, estabilidad térmica y transparencia óptica.
Características de los materiales
El zafiro (α-Al₂O₃) es un material monocristalino con una combinación única de propiedades físicas:
- Dureza extremadamente alta (Mohs 9)
- Excelente resistencia al choque térmico y a las altas temperaturas
- Excelente inercia química frente a ácidos y álcalis
- Amplia gama de transmisión óptica (de UV a infrarrojo medio tras el pulido)
- Elevada rigidez dieléctrica y aislamiento eléctrico
Estas propiedades hacen de las obleas de zafiro la opción preferida en la fabricación de LED, dispositivos de RF, sistemas láser y electrónica aeroespacial.
Pulido y calidad de la superficie
Este producto es compatible con los procesos DSP (pulido de doble cara) y SSP (pulido de una cara), lo que garantiza la flexibilidad para diferentes requisitos de fabricación.
- Superficie frontal: Pulido epi-ready (Ra < 0,3 nm)
- Superficie posterior: Laminada o semipulida según especificación
- Limpieza de la superficie: Procesamiento en sala limpia de clase 100
- Control de la contaminación: niveles ultrabajos de partículas y residuos metálicos
Estas cualidades superficiales son fundamentales para los procesos de crecimiento epitaxial como MOCVD, MBE y PECVD, en los que la uniformidad de la superficie a nivel atómico repercute directamente en el rendimiento del dispositivo.
Especificaciones técnicas
| Parámetro | Especificación |
|---|---|
| Material | Zafiro monocristalino (Al₂O₃ ≥ 99,99%) |
| Diámetro | 2” - 12” (personalizable) |
| Espesor de 12 | 3000 ± 20 μm |
| Orientación | Plano C (0001), Plano A, Plano M, Plano R |
| DSP / SSP | Disponible |
| OF Orientación | plano a 0 ± 0,3 |
| TTV | ≤ 15 μm (12 pulgadas) |
| ARCO | -25 ~ 0 μm (12 pulgadas) |
| Warp | ≤ 30 μm |
| Superficie frontal | Epi-ready (Ra < 0,3 nm) |
| Superficie posterior | Lapeado (Ra 0,6-1,2 μm) |
| Embalaje | Envasado al vacío en salas blancas |
Características principales
- Sustrato de zafiro semiconductor ultragrande de 12 pulgadas
- Al₂O₃ monocristalino de gran pureza (≥99,99%).
- Admite las opciones de pulido DSP y SSP
- Múltiples orientaciones cristalográficas disponibles
- Excelente estabilidad térmica y durabilidad mecánica
- Procesado en sala blanca con contaminación ultrabaja
- Adecuado para crecimiento epitaxial de gama alta y aplicaciones de investigación
Aplicaciones
Fabricación de LED y optoelectrónica
Las obleas de zafiro de plano C se utilizan ampliamente como sustratos para la producción de LED basados en GaN, incluidos los dispositivos azules, blancos, UV y UV profundos.
Crecimiento epitaxial de semiconductores
Admite procesos epitaxiales avanzados como:
- MOCVD (depósito químico orgánico de vapor metálico)
- MBE (epitaxia de haces moleculares)
- PECVD (CVD potenciado por plasma)
Dispositivos de RF y alta frecuencia
Se utiliza en transistores bipolares de heterounión (HBT), diodos láser (LD) y componentes de comunicación de alta frecuencia.
Aplicaciones UV y láser
Los sustratos de zafiro son adecuados para detectores UV, ventanas láser y sistemas de integración fotónica.
Electrónica de alta temperatura
Se utilizan como sustratos aislantes resistentes al calor en entornos de alta potencia y alta frecuencia.
Opciones de personalización
Ofrecemos servicios flexibles de personalización para las necesidades de investigación y producción industrial:
- Diámetro: 1”, 2”, 3”, 4”, 6”, 8”, 12”
- Orientación del cristal: Plano C / Plano A / Plano M / Plano R
- Ajuste de ángulo disponible
- Opciones de tratamiento de superficies DSP / SSP
- Optimización del espesor y del TTV
- Perfilado y biselado de cantos
- Envasado a medida (oblea individual / casete)
Cada oblea es trazable con un número de serie único para garantizar el control de calidad y la trazabilidad de la producción.
PREGUNTAS FRECUENTES
P1: ¿Cuál es la principal ventaja de las obleas de zafiro frente a las de silicio?
El zafiro es transparente y aislante de la electricidad, por lo que es ideal para los LED y las aplicaciones ópticas, mientras que el silicio se utiliza principalmente para los circuitos electrónicos.
P2: ¿Por qué es importante la oblea de zafiro de 12 pulgadas?
Admite la producción industrial de LED y semiconductores a gran escala, mejorando la eficiencia y reduciendo el coste por unidad en la fabricación en masa.
P3: ¿Qué significan DSP y SSP?
DSP hace referencia al pulido de doble cara, mientras que SSP se refiere al pulido de una sola cara. Esto afecta a la calidad de la superficie y a la idoneidad de la aplicación.
P4: ¿Pueden utilizarse las obleas de zafiro directamente para dispositivos?
Se utilizan como sustratos y requieren crecimiento epitaxial o procesamiento adicional antes de la fabricación final del dispositivo.
P5: ¿Por qué se utiliza el zafiro en los LED?
Porque proporciona una estructura reticular estable para el crecimiento del GaN y un excelente rendimiento térmico y óptico.
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