Il wafer di zaffiro da 12 pollici è un substrato di ossido di alluminio monocristallino (Al₂O₃) ad alte prestazioni progettato per applicazioni avanzate di semiconduttori, optoelettronica e alte temperature. È prodotto con cristallo di zaffiro ad altissima purezza con un livello di purezza ≥99,99%, che garantisce un'eccellente uniformità strutturale e una bassa densità di difetti.
Lo zaffiro è ampiamente riconosciuto per la sua eccezionale durezza meccanica, stabilità chimica e trasparenza ottica, che lo rendono uno dei materiali di substrato più affidabili per gli ambienti estremi. Il formato da 12 pollici rappresenta un wafer di fascia alta su scala industriale, progettato per la produzione di massa di strati epitassiali di LED e dispositivi elettronici avanzati.
A differenza del silicio, lo zaffiro è un isolante elettrico, il che lo rende particolarmente adatto alle applicazioni che richiedono isolamento ad alta frequenza, stabilità termica e trasparenza ottica.
Caratteristiche del materiale
Lo zaffiro (α-Al₂O₃) è un materiale monocristallino con una combinazione unica di proprietà fisiche:
- Durezza estremamente elevata (Mohs 9)
- Eccellente resistenza agli shock termici e agli ambienti ad alta temperatura
- Eccezionale inerzia chimica contro acidi e alcali
- Ampio intervallo di trasmissione ottica (da UV a medio infrarosso dopo la lucidatura)
- Elevata rigidità dielettrica e isolamento elettrico
Queste proprietà rendono i wafer di zaffiro una scelta privilegiata nella produzione di LED, dispositivi RF, sistemi laser ed elettronica aerospaziale.
Lucidatura e qualità della superficie
Questo prodotto supporta sia i processi DSP (Double-Side Polishing) che SSP (Single-Side Polishing), garantendo la flessibilità necessaria per soddisfare le diverse esigenze di produzione.
- Superficie anteriore: Lucidatura Epi-ready (Ra < 0,3 nm)
- Superficie posteriore: Lappata o semilucida a seconda delle specifiche.
- Pulizia delle superfici: Lavorazione in camera bianca di classe 100
- Controllo della contaminazione: livelli bassissimi di particelle e residui metallici
Queste qualità superficiali sono fondamentali per i processi di crescita epitassiale come MOCVD, MBE e PECVD, dove l'uniformità della superficie a livello atomico ha un impatto diretto sulle prestazioni dei dispositivi.
Specifiche tecniche
| Parametro | Specifiche |
|---|---|
| Materiale | Zaffiro a cristallo singolo (Al₂O₃ ≥ 99,99%) |
| Diametro | 2” - 12” (personalizzabile) |
| Spessore 12 | 3000 ± 20 μm |
| Orientamento | Piano C (0001), piano A, piano M, piano R |
| DSP / SSP | Disponibile |
| Orientamento OF | piano a 0 ± 0,3° |
| TTV | ≤ 15 μm (12 pollici) |
| SOTTO | -25 ~ 0 μm (12 pollici) |
| Ordito | ≤ 30 μm |
| Superficie anteriore | Epi-ready (Ra < 0,3 nm) |
| Superficie posteriore | Lappato (Ra 0,6-1,2 μm) |
| Imballaggio | Imballaggio sottovuoto in camera bianca |
Caratteristiche principali
- Substrato in zaffiro ultra-grande da 12 pollici per semiconduttori
- Al₂O₃ monocristallo di elevata purezza (≥99,99%)
- Supporta le opzioni di lucidatura DSP e SSP
- Disponibilità di più orientamenti cristallografici
- Eccellente stabilità termica e durata meccanica
- Trattamento in camera bianca a bassissima contaminazione
- Adatto alla crescita epitassiale di alto livello e alle applicazioni di ricerca
Applicazioni
Produzione di LED e optoelettronica
I wafer di zaffiro con piano C sono ampiamente utilizzati come substrati per la produzione di LED a base di GaN, compresi i dispositivi blu, bianchi, UV e deep-UV.
Crescita epitassiale dei semiconduttori
Supporta processi epitassiali avanzati come:
- MOCVD (Deposizione di vapore chimico metallo-organico)
- MBE (Epitassia a fascio molecolare)
- PECVD (Plasma-Enhanced CVD)
Dispositivi RF e ad alta frequenza
Utilizzato nei transistor bipolari a eterogiunzione (HBT), nei diodi laser (LD) e nei componenti di comunicazione ad alta frequenza.
Applicazioni UV e laser
I substrati di zaffiro sono adatti per rivelatori UV, finestre laser e sistemi di integrazione fotonica.
Elettronica per alte temperature
Utilizzati come substrati isolanti resistenti al calore in ambienti ad alta potenza e ad alta frequenza.
Opzioni di personalizzazione
Forniamo servizi di personalizzazione flessibili per le esigenze della ricerca e della produzione industriale:
- Diametro: 1”, 2”, 3”, 4”, 6”, 8”, 12”.”
- Orientamento del cristallo: Piano C / piano A / piano M / piano R
- Regolazione dell'angolo di inclinazione disponibile
- Opzioni di trattamento superficiale DSP / SSP
- Ottimizzazione dello spessore e del TTV
- Sagomatura e smussatura dei bordi
- Confezionamento personalizzato (singolo wafer / cassetta)
Ogni wafer è tracciabile con un numero di serie unico per garantire il controllo della qualità e la tracciabilità della produzione.
FAQ
D1: Qual è il principale vantaggio dei wafer di zaffiro rispetto a quelli di silicio?
Lo zaffiro è trasparente ed elettricamente isolante, il che lo rende ideale per le applicazioni LED e ottiche, mentre il silicio è utilizzato principalmente per i circuiti elettronici.
D2: Perché è importante il wafer in zaffiro da 12 pollici?
Supporta la produzione industriale di LED e semiconduttori su larga scala, migliorando l'efficienza e riducendo il costo unitario nella produzione di massa.
D3: Cosa si intende per DSP e SSP?
DSP si riferisce alla lucidatura su due lati, mentre SSP si riferisce alla lucidatura su un solo lato. Queste influiscono sulla qualità della superficie e sull'idoneità dell'applicazione.
D4: I wafer di zaffiro possono essere utilizzati direttamente per i dispositivi?
Vengono utilizzati come substrati e richiedono una crescita epitassiale o un ulteriore trattamento prima della fabbricazione del dispositivo finale.
D5: Perché lo zaffiro viene utilizzato nei LED?
Perché fornisce una struttura reticolare stabile per la crescita del GaN ed eccellenti prestazioni termiche e ottiche.
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