Saphir-Wafer
Hochwertige Saphir-Substrate mit C/R/A/M-Ebenenorientierungen, Epi-Ready-CMP-Oberflächen und hoher Wärmeleitfähigkeit für LED- und RF-Anwendungen.
Überblick
Saphir-Wafer werden aus einkristallinem α-Al₂O₃ hergestellt. Mit einer Härte von 9 Mohs, einem Schmelzpunkt von 2.040°C und einer breiten Transmission von 150nm–5.500nm eignen sie sich ideal für <strong>Epitaxie</strong> und optische Anwendungen.
Wählen Sie Saphir-Wafer von 2″–8″ mit C/R/A/M-Ebenen und miscut ±0,2° (Standard) / ±0,05° (Präzision). EPD < 5 × 10³/cm² und Verpackung der Klasse 100 unterstützen die Verarbeitung mit hoher Ausbeute.
<strong>Epi-Ready</strong> CMP RMS < 2Å mit <strong>EPD</strong> < 5 × 10³/cm² — bereit für GaN-LED-Epitaxie.
Kristallwachstumsverfahren
Vergleichen Sie die Wachstumsrouten KY, EFG und HEM für Saphir-α-Al₂O₃-Einkristalle. KY liefert den niedrigsten EPD-Wert bei der besten Orientierung C(0001) und ermöglicht sehr große Ingot-Durchmesser; damit ist es die bevorzugte Wahl für hochwertige, epi-ready Saphirwafer. EFG bietet hohe Ausbringung bei kosteneffizientem, filmgeführtem Wachstum und zielt auf die Orientierungen R(1-102)/A(11-20). HEM kann extrem schwere Ingots erzeugen und reduziert die Defektdichte bis auf das niedrigste Niveau – ideal, wenn optikfähiges Material oder leistungsstarke Laseranwendungen gefordert sind.
Kyropoulos (KY)
Am besten für C-Ebenen-Epitaxie
KY ermöglicht das Wachstum sehr großer, hochwertiger Ingotts mit dem niedrigsten EPD und eignet sich damit ideal für die C-Ebenen-Epitaxie in LED.
Edge-Defined Film-Fed (EFG)
Kosteneffiziente R/A-Ebene
EFG-Ribbon-Wachstum verbindet geringe Kosten mit hoher Ausbringung und erfüllt Anforderungen an R/A-Ebenen-Material.
Heat Exchanger Method (HEM)
Niedrigster EPD, Optik-Qualität
HEM ermöglicht extrem schwere Ingotts mit einer sehr niedrigen Defektdichte und eignet sich für Optik- und Laseranwendungen.
Kristallorientierungen
Wählen Sie die passende Saphir-Ebene, um die Epitaxiequalität und die Leistung der Bauelemente zu steuern. Unterschiedliche Kristallorientierungen passen die Oberflächeneigenschaften gezielt an die Anwendung an.
C-Ebene (0001)
Die C-Ebene ist die Standardorientierung für die GaN/InGaN-Epitaxie auf Saphir. Aufgrund der typischerweise niedrigsten Oberflächenenergie eignet sie sich für leistungsstarke LEDs und Leistungskomponenten.
R-Ebene (1-102)
Die R-Ebene wird häufig für die SOS-Epitaxie auf Silizium und für die Integration von Heteroepitaxie eingesetzt. Sie unterstützt ein zuverlässiges Wachstumsverhalten auf der Saphiroberfläche.
A-Ebene (11-20)
Die A-Ebene ist eine nichtpolare Oberfläche und reduziert den Quantengefesselten- Stark-Effekt. Ideal für nichtpolare LEDs und Laserdiode-Anwendungen, die eine verbesserte optische Effizienz benötigen.
Strukturierte Saphirsubstrate (PSS)
PSS erhöht die Lichtauskopplungseffizienz von GaN-LEDs durch das Ätzen von konus-/pyramidenförmigen Mikrostrukturen auf der C-Ebenen-Oberfläche des Saphirs.
Der Strukturabstand (Pitch), die Tiefe und der Neigungswinkel der Seitenwände werden präzise gesteuert; geeignet für 2"–8" Wafergrößen und als <strong>Epi-Ready</strong> Oberfläche für die Serien-Epitaxie.
GINECHIP bietet Standard- und kundenspezifische PSS-Strukturdesigns, kombiniert mit einer <strong>Epi-Ready</strong>-Oberfläche mit RMS < 2Å.
Silizium-auf-Saphir (SOS)
SOS bildet heteroepitaktische Silizium-Dünnfilme auf Saphir der R-Ebene; das isolierende Substrat ermöglicht eine geringe parasitäre Kapazität.
Ideal für RF-ICs, strahlungsharte Bauelemente und Hochtemperatur-MEMS. Das breite Bandgap von 9,9 eV liefert eine hervorragende elektrische Isolation.
Spezifikationen
| Parameter | Verfügbarer Bereich / Werte |
|---|---|
| Material | Single-crystal α-Al₂O₃ (Sapphire), various grades |
| Kristallorientierung | C-plane (0001), R-plane (1-102), A-plane (11-20), M-plane (10-10) |
| Durchmesser | 2″ (50.8mm), 3″ (76.2mm), 4″ (100mm), 6″ (150mm), 8″ (200mm) |
| Dicke | 330μm, 430μm, 650μm, 1,000μm standard |
| Oberflächenpolitur | SSP, DSP, Epi-Ready CMP, RMS < 2Å |
| TTV | ≤ 5μm |
| Bow / Warp | Bow ≤ 10μm, Warp ≤ 15μm for 4″ diameter |
| EPD (Ätzgrubendichte) | < 5 × 10³/cm² |
| Härte | 9 Mohs, 2,000 kg/mm² Knoop |
| Wärmeleitfähigkeit | 40 W/m·K @ 300K |
| CTE | 5.0–6.6 × 10⁻⁶/K (anisotropic, orientation-dependent) |
| Schmelzpunkt | 2,040°C |
| Bandlücke | 9.9 eV (wide-bandgap optical insulator) |
| Brechungsindex | nₒ = 1.768, nₑ = 1.760 @ 633nm |
| Transmissionsbereich | 150nm–5,500nm (UV-grade: 85% @ 250nm) |
| Fehlschnitt-Toleranz | ±0.2° standard, ±0.05° precision |
| Verpackung | Class 100 cleanroom, vacuum-sealed single-wafer cassette |
Typische Anwendungen
LED-Epitaxie
C-Ebene Epi-Ready Oberfläche mit <2Å RMS für GaN/InGaN-LED-Epitaxie.
Laserdioden
Niedrigdefekt-Substrate der A-/C-Ebene für die Epitaxie von blauen/violetten Laserdioden.
Silizium-auf-Saphir
Substrate für Hetero-Epitaxie auf der R-Ebene für RF- und strahlungsresistente integrierte Schaltungen.
Strukturierte Saphir-Substrate
Mikrostrukturierte Muster auf C-Ebene zur Steigerung der Lichtauskopplungseffizienz von GaN-LEDs.
RF & Mikrowelle
Niedrige dielektrische Verluste und breites Bandgap von 9,9 eV für Hochfrequenzbauteile.
Optische Fenster
Breitband-Transmission von 150 nm–5.500 nm für optische Fenster und Laserbauteile.
Messtechnik & Qualitätskontrolle
Jeder Saphir-Wafer wird einzeln geprüft. Zu jeder Lieferung gehört ein vollständiger Metrologie-Report für eine rückverfolgbare, anwendungsbereite Verifikation.
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