A pastilha de safira de 12 polegadas é um substrato de óxido de alumínio monocristalino de alto desempenho (Al₂O₃) projetado para aplicações avançadas de semicondutores, optoeletrônicos e de alta temperatura. É fabricado a partir de cristal de safira de pureza ultra-alta com um nível de pureza de ≥99,99%, garantindo excelente uniformidade estrutural e baixa densidade de defeitos.
A safira é amplamente reconhecida pela sua excecional dureza mecânica, estabilidade química e transparência ótica, o que faz dela um dos materiais de substrato mais fiáveis para ambientes extremos. O formato de 12 polegadas representa um tamanho de bolacha à escala industrial de topo de gama, concebido para a produção em massa de camadas epitaxiais de LED e dispositivos electrónicos avançados.
Ao contrário do silício, a safira é um isolante elétrico, o que a torna particularmente adequada para aplicações que requerem isolamento de alta frequência, estabilidade térmica e transparência ótica.
Caraterísticas do material
A safira (α-Al₂O₃) é um material monocristalino com uma combinação única de propriedades físicas:
- Dureza extremamente elevada (Mohs 9)
- Excelente resistência ao choque térmico e a ambientes de alta temperatura
- Excelente inércia química contra ácidos e álcalis
- Ampla gama de transmissão ótica (UV a infravermelhos médios após polimento)
- Elevada resistência dieléctrica e isolamento elétrico
Estas propriedades fazem das bolachas de safira a escolha preferida no fabrico de LED, dispositivos de RF, sistemas laser e eletrónica de nível aeroespacial.
Polimento e qualidade da superfície
Este produto suporta os processos DSP (Double-Side Polishing) e SSP (Single-Side Polishing), garantindo flexibilidade para diferentes requisitos de fabrico.
- Superfície frontal: Polimento Epi-ready (Ra < 0,3 nm)
- Superfície posterior: Lapidada ou semi-polida, consoante a especificação
- Limpeza da superfície: Processamento em sala limpa de classe 100
- Controlo da contaminação: níveis ultra-baixos de partículas e de resíduos metálicos
Estas qualidades de superfície são críticas para os processos de crescimento epitaxial, como MOCVD, MBE e PECVD, em que a uniformidade da superfície ao nível atómico tem um impacto direto no desempenho do dispositivo.
Especificações técnicas
| Parâmetro | Especificação |
|---|---|
| Material | Safira monocristalina (Al₂O₃ ≥ 99,99%) |
| Diâmetro | 2” - 12” (personalizável) |
| 12” de espessura | 3000 ± 20 μm |
| Orientação | Plano C (0001), plano A, plano M, plano R |
| DSP / SSP | Disponível |
| Orientação OF | plano a 0 ± 0,3° |
| TTV | ≤ 15 μm (12 polegadas) |
| BOW | -25 ~ 0 μm (12 polegadas) |
| Deformar | ≤ 30 μm |
| Superfície frontal | Epi-ready (Ra < 0,3 nm) |
| Superfície posterior | Lapidado (Ra 0,6-1,2 μm) |
| Embalagem | Embalagem em vácuo para salas limpas |
Caraterísticas principais
- Substrato de safira ultra-grande de 12 polegadas para semicondutores
- Al₂O₃ monocristalino de elevada pureza (≥99,99%)
- Suporta opções de polimento DSP e SSP
- Várias orientações cristalográficas disponíveis
- Excelente estabilidade térmica e durabilidade mecânica
- Processamento em salas limpas com contaminação ultra baixa
- Adequado para crescimento epitaxial topo de gama e aplicações de investigação
Aplicações
Fabrico de LED e Optoelectrónica
As bolachas de safira de plano C são amplamente utilizadas como substratos para a produção de LED baseados em GaN, incluindo dispositivos azuis, brancos, UV e UV profundos.
Crescimento epitaxial de semicondutores
Suporta processos epitaxiais avançados, tais como:
- MOCVD (Deposição de vapor químico metal-orgânico)
- MBE (Epitaxia por feixe molecular)
- PECVD (Plasma-Enhanced CVD)
Dispositivos RF e de alta frequência
Utilizado em transístores bipolares de heterojunção (HBTs), díodos laser (LDs) e componentes de comunicação de alta frequência.
Aplicações UV e laser
Os substratos de safira são adequados para detectores de UV, janelas de laser e sistemas de integração fotónica.
Eletrónica de alta temperatura
Utilizados como substratos isolantes resistentes ao calor em ambientes de alta potência e alta frequência.
Opções de personalização
Fornecemos serviços flexíveis de personalização para necessidades de investigação e produção industrial:
- Diâmetro: 1”, 2”, 3”, 4”, 6”, 8”, 12”
- Orientação do cristal: Plano C / Plano A / Plano M / Plano R
- Ajuste fora do ângulo disponível
- Opções de tratamento de superfície DSP / SSP
- Otimização da espessura e do TTV
- Modelação de arestas e chanfragem
- Embalagem personalizada (wafer único / cassete)
Cada bolacha é rastreável com um número de série único para garantir o controlo de qualidade e a rastreabilidade da produção.
FAQ
Q1: Qual é a principal vantagem das bolachas de safira em relação às bolachas de silício?
A safira é transparente e eletricamente isolante, o que a torna ideal para aplicações ópticas e de LED, enquanto o silício é utilizado principalmente para circuitos electrónicos.
Q2: Porque é que a pastilha de safira de 12 polegadas é importante?
Suporta a produção industrial de LED e semicondutores em grande escala, melhorando a eficiência e reduzindo o custo por unidade no fabrico em massa.
Q3: O que significa DSP e SSP?
DSP refere-se a Double-Side Polishing, enquanto SSP refere-se a Single-Side Polishing. Estes afectam a qualidade da superfície e a adequação da aplicação.
Q4: As bolachas de safira podem ser utilizadas diretamente em dispositivos?
São utilizados como substratos e requerem crescimento epitaxial ou processamento adicional antes do fabrico final do dispositivo.
Q5: Porque é que a safira é utilizada nos LEDs?
Porque proporciona uma estrutura de rede estável para o crescimento de GaN e um excelente desempenho térmico e ótico.
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