Το Σαπφείρι, ένα υλικό γυαλίστρας ποιότητας κρυσταλλικού που αποτελείται κυρίως από οξείδιο αλουμινίου, έχει διάφορες ιδιότητες που το κάνουν ελκυστικό για χρήση σε ηλεκτρονικά στοιχεία. Είναι εξαιρετικός ηλεκτρικός μονωτής που δια водиει καλά τη θερμότητα, είναι συμβατό με πυρίτιο και άλλα ηλεκτρονικά υλικά, και είναι εξαιρετικά διαφανές στο φως.
Οι κατασκευαστές ηλεκτρονικών στοιχείων παράγουν το δικό τους σαπφείρι συνθετικά αντί να χρησιμοποιούν ορυκτό κρυστάλλι, καθώς είναι πιο οικονομικό και ευκολότερο να ελεγχθεί η καθαρότητα του υλικού. στη σύγχρονη διαδικασία Czochralski, ένα μικρό σαφφείρι seed κρυστάλλι τοποθετείται σε ένα δοχείο διαλυμένου οξειδίου αλουμινίου, και έλκεται αργά έξω. Το οξείδιο αλουμινίου κρυσταλλίζει γύρω από το seed, οδηγώντας σε ένα σαπφείρι "boule" που ζυγίζει έως 500 χιλιόγραμμα. Ο κατασκευαστής κόβει το boule σε κομμάτια με ένα διαμαντένιο πριόνι, και μετά τα χρησιμοποιεί για να παράγει ηλεκτρονικά μέρη.
Οι κατασκευαστές ηλεκτρονικών χρησιμοποιούν σαπφείρι για να παράγουν συγκεκριμένους τύπους ολοκληρωμένων κυκλωμάτων chips. Εδώ, το σαπφείρι εξυπηρετεί ως κάτω στρώμα, ή substrate, επάνω στον οποίο οι διαδικασίες παραγωγής θέτουν πρότυπα πυριτίου και άλλων υλικών, σχηματίζοντας ένα σύνθετο που ονομάζεται "silicon on sapphire". Το σαπφείρι είναι ένα καλό substrate בכך ότι είναι ένα καθαρό κρυστάλλι που δια водиει τη θερμότητα μακριά από ηλεκτρονικά κυκλώματα. Όντας μονωτής, βοηθάει να αποτρέψει ροές διαφυγής, βελτιώνοντας τη σταθερότητα ηλεκτρονικών στοιχείων.
Το σαπφείρι έχει μια ιδιότητα που ονομάζεται "υψηλή dielectric strength", η οποία σημαίνει ότι μονώνει κατά υψηλών τάση και αποθηκεύει ηλεκτρική ενέργεια στο υλικό του κρυσταλλικού. Αυτό το κάνει καλό υλικό για πυκνωτές - στοιχεία που αποθηκεύουν ηλεκτρικά φορτία και εξυπηρετούν σημαντικό ρόλο σε κυκλώματα χρονομέτρησης. Τα σαπφείρι trimmer πυκνωτές είναι στοιχεία που χρησιμοποιούνται για να κάνουν ακριβείς προσαρμογές σε υψηλής συχνότητας κυκλώματα όπως συστήματα μικροκυμάτων.
Οι κατασκευαστές στοιχείων χρησιμοποιούν σαπφείρι substrates για να παράγουν μπλε LEDs. Σε μια διαδικασία παρόμοια με αυτή που χρησιμοποιείται για silicon-on-sapphire ολοκληρωμένα κυκλώματα, ο κατασκευαστής αναπτύσσει στρώματα gallium nitride σε ένα λεπτό σαπφείρι wafer δύο- έως τέσσερις ίντσες σε διάμετρο, σχηματίζοντας ομάδες LEDs. Ο κατασκευαστής μετά κόβει το wafer σε μεμονωμένα στοιχεία, περικαλύπτοντας κάθε στοιχείο σε διαφανές epoxy. Όταν ένα ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσω του gallium nitride, παράγει ένα φωτεινό μπλε φως.
Ολόκληρο ένα φάσμα στοιχείων, που ονομάζονται optoelectronics, συνδυάζουν φωτεινές σημάσεις με παραδοσιακά ηλεκτρονικά κυκλώματα. Αυτά τα στοιχεία παράγουν και δέχονται φως σε μήκη κύματος που κυμαίνονται από υποκόκκινο έως υπερομάδικο. Τα ίδια τα στοιχεία είναι φρικτικά και απαιτούν ένα ανθεκτικό πακέτο για να προστατεύσουν τη συσκευή και να σφραγίσουν έξω τη βρώμα και την υγρασία. Επιπλέον, το πακέτο πρέπει να έχει ένα παράθυρο διαφανές στα μήκη κύματος στα οποία η συσκευή λειτουργεί. Το σαπφείρι εξυπηρετεί ως εξαιρετικό παράθυρο για optoelectronics, καθώς είναι ανθεκτικό, ανθεκτικό σε σκριπ, διαφανές σε ευρύ φάσμα μήκους κύματος και λειτουργεί με πυρίτιο και άλλα κοινά ηλεκτρονικά υλικά.
Πνευματικά δικαιώματα © Γνώση Υπολογιστών Όλα τα δικαιώματα διατηρούνται.