El material de sustrato de cristal único se refiere a una única oblea de cristal para el crecimiento epitaxial de una película fina de cristal.Y el término epitaxia se refiere a otro crecimiento direccional de otro cristal en la superficie de un solo cristal bajo ciertas condiciones.Con el continuo desarrollo de la ciencia y la tecnología, especialmente el surgimiento y desarrollo de la industria optoelectrónica,El rendimiento y la calidad de las películas finas se han vuelto cada vez más exigentesLos materiales de sustrato originales están lejos de cumplir con los requisitos, por lo que se utilizan varios materiales de cristal único como sustratos.y el campo de investigación se expande constantementeLos materiales de silicio monocristalino son los materiales de sustrato preferidos para muchas películas delgadas debido a su compatibilidad con dispositivos microelectrónicos.Algunas de las mismas películas delgadas cultivadas en diversos sustratos pueden obtener el mejor rendimiento o el beneficio más económico.Por ejemplo, los sustratos de película delgada de GaN incluyen SiC, Al2¿ Qué?3, ZnO, Si y LiAiO2Los materiales de sustrato monocristalino son la base de la industria optoelectrónica.

Como material de sustrato, el cristal único tiene las siguientes características básicas: propiedades físicas y químicas estables, fácil acceso a los cristales individuales de gran tamaño, alta conductividad térmica,pequeño coeficiente de expansión térmica, buena resistencia al calor y buena procesable.

Tipos de sustratos de cristal único

• SiNx

  Las películas delgadas de SiNx tienen una alta dureza, resistencia a la corrosión, resistencia a altas temperaturas, buena conductividad térmica y aislamiento y un excelente rendimiento fotoeléctrico.Las películas finas de SiNx se han utilizado ampliamente en los campos de la microelectrónica y los sistemas micro-mecánicos..

• GaAs

  El arseniuro de galio (GaAs) es un material semiconductor compuesto III-V que puede operar a temperaturas más altas y mayores voltajes direccionales.Es el material preferido para la fabricación de dispositivos de alta potenciaSu movilidad electrónica es 6 veces mayor que la del Si, y su frecuencia de funcionamiento es alta. Es un material ideal para la fabricación de circuitos integrados de alta velocidad y dispositivos electrónicos de alta velocidad.

• - ¿ Qué?2¿ Qué?3

  El Al0.32¿ Qué pasa?0.78N/GaN película fina de cristal único cultivada por crecimiento epitaxial en un zafiro (principalmente Al2¿ Qué?3) el sustrato que utiliza la tecnología de deposición de vapor químico orgánico metálico (MOCVD) es el material más preferido para la preparación de dispositivos de alta temperatura, alta frecuencia y alta potencia.El sistema de materiales tiene un gran potencial de aplicación en satélites, radar, comunicaciones y otros campos.

• El SrTiO3

  Titanato de estroncio (SrTiO)3) es un material cerámico funcional electrónico ampliamente utilizado, que tiene las ventajas de una alta constante dieléctrica, una baja pérdida dieléctrica y una buena estabilidad térmica.Y es ampliamente utilizado en la electrónicaAl mismo tiempo, como material funcional, el titanato de estroncio tiene una excelente actividad fotocatalítica.y tiene propiedades electromagnéticas únicas y actividad catalítica redoxEl titanato de estroncio también se ha utilizado ampliamente en la descomposición fotocatalítica del agua para producir hidrógeno, degradación fotocatalítica de contaminantes orgánicos y baterías fotoquímicas.Además, a menudo se corta en una piedra preciosa de tipo esmeralda sintética y es un muy buen sustituto del diamante.

Aplicaciones

• Materiales luminiscentes: Los diodos emisores de luz semiconductores (LED) producen luz blanca y, debido a sus características de ahorro de energía y respetuosas con el medio ambiente,Se han convertido en la nueva fuente de luz más valiosa de este siglo.Los materiales de sustrato monocristalino juegan un papel clave en los LED.2¿ Qué?3El punto de fusión del cristal único de SiC es muy alto, alrededor de 2700 °C, por lo que sus propiedades químicas son relativamente estables.lo que dificulta el control de la producciónHasta 1991, el tipo 6H-SiC comenzó a comercializarse, y la comercialización de 4H-SiC comenzó a partir de 1994.

• Materiales superconductores: Los materiales superconductores se preparan generalmente sobre un sustrato de cristal único de superficie ultralisera.Se caracteriza por no tener daños en la superficie o arañazos y sin daños subterráneosEste procesamiento de sustrato de cristal único de superficie ultra lisa se está infiltrando gradualmente en muchos campos como la superconductividad, la magnetoresistencia gigante, las películas finas ferroeléctricas y similares.La estructura cuasi cúbica deLaAlO3a temperatura normal es un sustrato de cristal único de superficie súper lisa con una constante de red de 0,379 nm.LaAlO3Se utiliza a menudo como sustrato para el material superconductor de alta temperatura YBCO.