زیرلایه GGG
شرح
گارنت گالیوم گادولینیوم (Gd3Ga5O12یا GGG) تک کریستال ماده ای با خواص نوری، مکانیکی و حرارتی خوب است که آن را برای استفاده در ساخت اجزای مختلف نوری و همچنین مواد زیرلایه فیلم های مغناطیسی نوری و ابررساناهای دمای بالا امیدوار می کند. این ماده بهترین ماده بستر برای جدا کننده نوری مادون قرمز (1.3 و 1.5um) که وسیله بسیار مهمی در ارتباطات نوری است.این از فیلم YIG یا BIG روی بستر GGG به اضافه قطعات دوشکستگی ساخته شده است.همچنین GGG یک بستر مهم برای جداکننده مایکروویو و سایر دستگاه‌ها است.خواص فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی آن برای کاربردهای فوق مناسب است.
خواص
| ساختار کریستالی | M3 |
| روش رشد | روش چوکرالسکی |
| ثابت سلول واحد | a=12.376Å، (Z=8) |
| نقطه ذوب (℃) | 1800 |
| خلوص | 99.95٪ |
| چگالی (g/cm3) | 7.09 |
| سختی (Mho) | 6-7 |
| ضریب شکست | 1.95 |
| اندازه | 10x3، 10x5، 10x10، 15x15، 20x15، 20x20، |
| قطر 2 اینچ × 0.33 میلی متر قطر 2 اینچ × 0.43 میلی متر 15 × 15 میلی متر | |
| ضخامت | 0.5 میلی متر، 1.0 میلی متر |
| جلا دادن | تک یا دو نفره |
| جهت گیری کریستالی | <111>±0.5º |
| دقت تغییر جهت | ± 0.5 درجه |
| تغییر مسیر لبه | 2 درجه (ویژه در 1 درجه) |
| زاویه کریستالی | اندازه و جهت گیری ویژه در صورت درخواست موجود است |
| Ra | ≤5Å (5µm×5µm) |
تعریف بستر GGG
زیرلایه GGG به بستری گفته می شود که از مواد کریستالی گادولینیوم گالیوم گارنت (GGG) ساخته شده است.GGG یک ترکیب کریستالی مصنوعی است که از عناصر گادولینیوم (Gd)، گالیم (Ga) و اکسیژن (O) تشکیل شده است.
زیرلایه های GGG به دلیل خواص مغناطیسی و نوری بسیار عالی در دستگاه های مغناطیسی-اپتیکی و اسپینترونیک استفاده می شود.برخی از خواص کلیدی زیرلایه های GGG عبارتند از:
1. شفافیت بالا: GGG دارای طیف گسترده ای از انتقال در طیف مادون قرمز (IR) و نور مرئی است که برای کاربردهای نوری مناسب است.
2. خواص مغناطیسی نوری: GGG اثرات مغناطیسی نوری قوی از خود نشان می دهد، مانند اثر فارادی، که در آن قطبش نوری که از ماده عبور می کند در پاسخ به میدان مغناطیسی اعمال شده می چرخد.این ویژگی توسعه دستگاه های مغناطیسی نوری مختلف از جمله جداکننده ها، مدولاتورها و حسگرها را امکان پذیر می کند.
3. پایداری حرارتی بالا: GGG دارای پایداری حرارتی بالایی است، که آن را قادر می‌سازد تا در برابر پردازش دمای بالا بدون تخریب قابل توجه مقاومت کند.
4. انبساط حرارتی کم: GGG دارای ضریب انبساط حرارتی پایینی است که آن را با سایر مواد مورد استفاده در ساخت دستگاه سازگار می کند و خطر خرابی ناشی از تنش مکانیکی را کاهش می دهد.
بسترهای GGG معمولاً به عنوان بستر یا لایه‌های بافر برای رشد لایه‌های نازک یا ساختارهای چندلایه در دستگاه‌های مغناطیسی نوری و اسپینترونیک استفاده می‌شوند.آنها همچنین می توانند به عنوان مواد روتاتور فارادی یا عناصر فعال در لیزرها و دستگاه های غیر متقابل استفاده شوند.
این بسترها معمولاً با استفاده از تکنیک‌های مختلف رشد کریستال مانند Czochralski، شار یا تکنیک‌های واکنش حالت جامد تولید می‌شوند.روش خاص مورد استفاده به کیفیت و اندازه زیرلایه مورد نظر GGG بستگی دارد.
