Материал с однокристаллической подложкой относится к однокристаллической пластинке для эпитаксиального роста хрустальной тонкой пленки.И термин "эпитаксии" относится к другому направленному росту другого кристалла на поверхности одного кристалла при определенных условиях.С непрерывным развитием науки и техники, особенно ростом и развитием оптико-электронной промышленности,производительность и качество тонких пленок стали все более требовательнымиОригинальные материалы субстрата далеки от того, чтобы соответствовать требованиям, поэтому в качестве субстрата используются различные однокристаллические материалы.и область исследований постоянно расширяетсяМонокристаллические материалы из кремния являются предпочтительными материалами для подложки для многих тонких пленок из-за их совместимости с микроэлектронными устройствами.Некоторые из тех же тонких пленок, выращенных на различных подложках, могут получить наилучшую производительность или наиболее экономичную выгоду.Например, тонкопленочные субстраты GaN включают SiC, Al2О3, ZnO, Si и LiAiO2Монокристаллические субстраты являются основой оптоэлектронной промышленности.

Как материал подложки, однокристалл имеет следующие основные характеристики: стабильные физические и химические свойства, легкий доступ к крупным однокристаллам, высокая теплопроводность,Коэффициент тепловой экспансии небольшой, хорошая термостойкость и хорошая обработка.

Виды однокристаллических субстратов

• SiNx

  SiNx тонкие пленки обладают высокой твердостью, коррозионной стойкостью, высокой температурной стойкостью, хорошей теплопроводностью и изоляцией, а также отличными фотоэлектрическими характеристиками.SiNx тонкие пленки широко используются в области микроэлектроники и микромеханических систем.

• ГаА

  Арсенид галлия (GaAs) является III-V соединенным полупроводниковым материалом, который может работать при более высоких температурах и более высоких направленных напряжениях.Это предпочтительный материал для производства высокопроизводительных устройствЕго электронная подвижность в 6 раз выше, чем у Si, и его частота работы высока.

• Аль.2О3

  Альтернативный0.32Пошли.0.78N/GaN однокристаллическая тонкая пленка, выращенная эпитаксиальным ростом на сапфире (главным образом Al2О3) субстрат с использованием технологии металлического органического химического отложения паров (MOCVD) является наиболее предпочтительным материалом для подготовки высокотемпературных, высокочастотных и высокомощных устройств.Материальная система имеет большой потенциал применения в спутниковой, радиолокации, связи и других областях.

• SrTiO3

  Титанат стронция (SrTiO)3) является широко используемым электронным функциональным керамическим материалом, который имеет преимущества высокой диэлектрической постоянной, низкой диэлектрической потери и хорошей тепловой устойчивости.И он широко используется в электроннойВ то же время, как функциональный материал, титан стронция обладает отличной фотокаталитической активностью.и обладает уникальными электромагнитными свойствами и каталитической активностьюСтронций титанат также широко используется в фотокаталитическом разложении воды для получения водорода, фотокаталитической деградации органических загрязнителей и фотохимических батарей.Кроме того,, он часто вырезается в синтетический изумрудный драгоценный камень и является очень хорошим заменителем алмаза.

Заявления

• Люминесцентные материалы: Полупроводниковые светодиоды (LED) производят белый свет, и из-за их энергосберегающих и экологически чистых характеристик,Они стали самым ценным новым источником света в этом столетии.Монокристаллические субстраты играют ключевую роль в светодиодах.2О3Точка плавления однокристаллического SiC очень высока, около 2700°C, поэтому его химические свойства относительно стабильны.что затрудняет контроль производстваДо 1991 года началась коммерциализация типа 6H-SiC, а коммерциализация 4H-SiC началась с 1994 года.

• Сверхпроводящие материалы: Сверхпроводящие материалы, как правило, изготавливаются на сверхгладкой поверхности однокристаллической подложки.Он отличается отсутствием повреждений поверхности или царапин и отсутствием повреждений под поверхностьюЭта ультрагладкая поверхность с обработкой однокристаллического субстрата постепенно проникает во многие области, такие как сверхпроводность, гигантское магнитосопротивление, ферроэлектрические тонкие пленки и тому подобное.Квазикубическая структураЛаАЛО3при нормальной температуре представляет собой типичный сверхгладкий поверхностный однокристаллический субстрат с константой решетки 0,379 нм.ЛаАЛО3часто используется в качестве субстрата для высокотемпературного сверхпроводящего материала YBCO.