بستر یاقوت کبود
شرح
تک کریستال یاقوت کبود (Al2O3) یک ماده چند منظوره عالی است.مقاومت در برابر دمای بالا، هدایت حرارتی خوب، سختی بالا، انتقال مادون قرمز و پایداری شیمیایی خوب دارد.این به طور گسترده در بسیاری از زمینه های صنعت، دفاع ملی و تحقیقات علمی (مانند پنجره مادون قرمز با دمای بالا) استفاده می شود.در عین حال، آن نیز نوعی ماده بستر تک کریستال پرکاربرد است.این اولین بستر انتخابی در صنعت دیود ساطع کننده نور سفید، آبی، بنفش، سفید (LED) و لیزر آبی (LD) است (فیلم نیترید گالیم ابتدا باید روی بستر یاقوت کبود همبسته شود)، و همچنین یک ابررسانای مهم است. بستر فیلمعلاوه بر سیستم Y، سیستم La و دیگر فیلم‌های ابررسانا با دمای بالا، می‌توان از آن برای رشد فیلم‌های ابررسانا MgB2 (دی‌بورید منیزیم) جدید نیز استفاده کرد (معمولاً بستر تک‌کریستالی در طول ساخت MgB2 از نظر شیمیایی خورده می‌شود. فیلم های).
خواص
| خلوص کریستال | > 99.99٪ |
| نقطه ذوب (℃) | 2040 |
| چگالی (g/cm3) | 3.98 |
| سختی (Mho) | 9 |
| انبساط حرارتی | 7.5 (x10-6/oC) |
| گرمای ویژه | 0.10 (کالری /oC) |
| رسانایی گرمایی | 46.06 @ 0oC 25.12 @ 100oC، 12.56 @ 400oC (W/(mK)) |
| ثابت دی الکتریک | ~ 9.4 @ 300K در محور A ~ 11.58@ 300K در محور C |
| مماس از دست دادن در 10 گیگاهرتز | < 2x10-5در یک محور، <5 x10-5در محور C |
تعریف بستر یاقوت کبود
زیرلایه یاقوت کبود به یک ماده کریستالی شفاف ساخته شده از اکسید آلومینیوم تک کریستال (Al2O3) اشاره دارد.اصطلاح "یاقوت کبود" اغلب برای توصیف انواع سنگ های قیمتی کوراندوم استفاده می شود که معمولاً به رنگ آبی است.با این حال، از نظر زیرلایه، یاقوت کبود به یک کریستال مصنوعی، بی رنگ و با خلوص بالا اشاره دارد که در کاربردهای مختلف استفاده می شود.در اینجا چند نکته کلیدی در مورد بسترهای یاقوت کبود وجود دارد:
1. ساختار کریستالی: یاقوت کبود دارای ساختار بلوری شش ضلعی است که در آن اتم های آلومینیوم و اتم های اکسیژن به طور مکرر مرتب شده اند.متعلق به سیستم کریستالی مثلثی است.
2. سختی بالا: یاقوت کبود یکی از سخت ترین مواد شناخته شده است، با سختی Mohs 9. این باعث می شود که در برابر خراش و سایش بسیار مقاوم باشد و به دوام و طول عمر آن در کاربرد کمک می کند.
3. انتقال نور: یاقوت کبود انتقال نور بسیار خوبی دارد، به ویژه در مناطق مرئی و نزدیک به مادون قرمز.این می تواند نور را از حدود 180 نانومتر تا 5500 نانومتر منتقل کند که آن را برای طیف گسترده ای از کاربردهای نوری و الکترونیکی مناسب می کند.
4. خواص حرارتی و مکانیکی: یاقوت کبود دارای خواص حرارتی و مکانیکی خوب، نقطه ذوب بالا، ضریب انبساط حرارتی پایین، و هدایت حرارتی عالی است.این می تواند دماهای بالا، استرس مکانیکی و چرخه حرارتی را تحمل کند، و آن را برای کاربردهای دمای بالا و توان بالا مناسب می کند.
5. پایداری شیمیایی: یاقوت کبود پایداری شیمیایی بالایی دارد و می تواند در برابر اکثر اسیدها، قلیاها و حلال های آلی مقاومت کند.این ویژگی دوام و قابلیت اطمینان آن را در محیط های مختلف سخت تضمین می کند.
6. خواص عایق الکتریکی: یاقوت کبود یک عایق الکتریکی عالی است که برای کاربردهایی که نیاز به عایق یا عایق الکتریکی دارند مفید است.
7. کاربرد: بسترهای یاقوت کبود به طور گسترده در الکترونیک نوری، نیمه هادی ها، دیودهای ساطع نور، دیودهای لیزری، پنجره های نوری، کریستال های ساعت و تحقیقات علمی استفاده می شود.
بسترهای یاقوت کبود به دلیل ترکیبی از خواص نوری، مکانیکی، حرارتی و شیمیایی ارزش بالایی دارند.خواص مواد برجسته آن، آن را برای کاربردهای سختی که به دوام بالا، شفافیت نوری بالا، عایق الکتریکی و مقاومت در برابر عناصر محیطی نیاز دارند، مناسب می کند.
