តើមានភាពខុសគ្នានៃការអនុវត្តបន្ទះកញ្ចក់ត្បូងកណ្តៀងដែលមានទិសដៅគ្រីស្តាល់ខុសៗគ្នាដែរឬទេ?

ត្បូងកណ្តៀងគឺជាគ្រីស្តាល់តែមួយនៃអាលុយមីញ៉ូម ដែលជាកម្មសិទ្ធិរបស់ប្រព័ន្ធគ្រីស្តាល់ត្រីភាគី មានរចនាសម្ព័ន្ធឆកោន រចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់របស់វាផ្សំឡើងពីអាតូមអុកស៊ីសែនបី និងអាតូមអាលុយមីញ៉ូមពីរ ក្នុងប្រភេទចំណងកូវ៉ាឡង់ ដែលត្រូវបានរៀបចំយ៉ាងជិតស្និទ្ធ ជាមួយនឹងខ្សែសង្វាក់ភ្ជាប់ និងថាមពលឡាទីសដ៏រឹងមាំ ខណៈពេលដែលផ្នែកខាងក្នុងគ្រីស្តាល់របស់វាស្ទើរតែគ្មានភាពមិនបរិសុទ្ធ ឬពិការភាពទេ ដូច្នេះវាមានអ៊ីសូឡង់អគ្គិសនីដ៏ល្អឥតខ្ចោះ តម្លាភាព ចរន្តកំដៅល្អ និងលក្ខណៈរឹងខ្ពស់។ ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយជាបង្អួចអុបទិក និងជាសម្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោមដំណើរការខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ រចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលរបស់ត្បូងកណ្តៀងមានភាពស្មុគស្មាញ និងមានភាពមិនស្មើគ្នា ហើយផលប៉ះពាល់លើលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តដែលត្រូវគ្នាក៏ខុសគ្នាខ្លាំងសម្រាប់ដំណើរការ និងការប្រើប្រាស់ទិសដៅគ្រីស្តាល់ផ្សេងៗគ្នា ដូច្នេះការប្រើប្រាស់ក៏ខុសគ្នាដែរ។ ជាទូទៅ ស្រទាប់ខាងក្រោមត្បូងកណ្តៀងមាននៅក្នុងទិសដៅប្លង់ C, R, A និង M។

ការអនុវត្តនៃបន្ទះ​រាង​ C-plane sapphire wafer

ហ្គាលីញ៉ូមនីទ្រីត (GaN) ជាឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកជំនាន់ទីបីដែលមានចន្លោះប្រេកង់ធំទូលាយ មានគម្លាតប្រេកង់ផ្ទាល់ធំទូលាយ ចំណងអាតូមរឹងមាំ មានចរន្តកំដៅខ្ពស់ ស្ថេរភាពគីមីល្អ (ស្ទើរតែមិនច្រេះដោយអាស៊ីតណាមួយ) និងសមត្ថភាពប្រឆាំងនឹងការប៉ះពាល់នឹងវិទ្យុសកម្មខ្លាំង ហើយមានទស្សនវិស័យទូលំទូលាយក្នុងការអនុវត្តអុបតូអេឡិចត្រូនិច ឧបករណ៍សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងឧបករណ៍ថាមពល និងឧបករណ៍មីក្រូវ៉េវប្រេកង់ខ្ពស់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែចំណុចរលាយខ្ពស់នៃ GaN វាពិបាកក្នុងការទទួលបានសម្ភារៈគ្រីស្តាល់តែមួយទំហំធំ ដូច្នេះវិធីទូទៅគឺអនុវត្តការលូតលាស់ heteroepitaxy លើស្រទាប់ខាងក្រោមផ្សេងទៀត ដែលមានតម្រូវការខ្ពស់ជាងសម្រាប់សម្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោម។

បើប្រៀបធៀបជាមួយស្រទាប់​ត្បូង​កណ្តៀងជាមួយនឹងផ្ទៃគ្រីស្តាល់ផ្សេងទៀត អត្រាមិនស៊ីគ្នានៃថេរឡាទីសរវាងបន្ទះ C-plane (ទិសដៅ <0001>) បន្ទះ sapphire និងខ្សែភាពយន្តដែលដាក់ក្នុងក្រុម III-Ⅴ និង Ⅱ-Ⅵ (ដូចជា GaN) គឺមានទំហំតូច ហើយអត្រាមិនស៊ីគ្នានៃថេរឡាទីសរវាងទាំងពីរ និងខ្សែភាពយន្ត AlNដែលអាចប្រើជាស្រទាប់ទ្រនាប់គឺកាន់តែតូចជាង ហើយវាបំពេញតាមតម្រូវការនៃភាពធន់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់នៅក្នុងដំណើរការគ្រីស្តាល់ GaN។ ដូច្នេះ វាគឺជាសម្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោមទូទៅសម្រាប់ការលូតលាស់ GaN ដែលអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើអំពូល LED ពណ៌ស/ខៀវ/បៃតង ឌីយ៉ូតឡាស៊ែរ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ និងផ្សេងៗទៀត។

គួរកត់សម្គាល់ថា ខ្សែភាពយន្ត GaN ដែលដុះលើស្រទាប់ខាងក្រោមត្បូងកណ្តៀងរាង C លូតលាស់តាមអ័ក្សប៉ូលរបស់វា ពោលគឺទិសដៅនៃអ័ក្ស C ដែលមិនត្រឹមតែដំណើរការលូតលាស់ចាស់ទុំ និងដំណើរការ epitaxial មានតម្លៃទាប លក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមីមានស្ថេរភាពប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងដំណើរការដំណើរការកាន់តែប្រសើរផងដែរ។ អាតូមនៃបន្ទះត្បូងកណ្តៀងរាង C ត្រូវបានភ្ជាប់ក្នុងការរៀបចំ O-al-al-o-al-O ខណៈពេលដែលគ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀងរាង M និងរាង A ត្រូវបានភ្ជាប់ក្នុង al-O-al-O។ ដោយសារតែ Al-Al មានថាមពលភ្ជាប់ទាបជាង និងចំណងខ្សោយជាង Al-O បើប្រៀបធៀបទៅនឹងគ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀងរាង M និងរាង A ដំណើរការនៃត្បូងកណ្តៀងរាង C គឺភាគច្រើនដើម្បីបើកសោ Al-Al ដែលងាយស្រួលដំណើរការ និងអាចទទួលបានគុណភាពផ្ទៃខ្ពស់ជាង ហើយបន្ទាប់មកទទួលបានគុណភាព epitaxial ហ្គាលីញ៉ូមនីទ្រីតកាន់តែប្រសើរ ដែលអាចធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវគុណភាពនៃ LED ពណ៌ស/ខៀវដែលមានពន្លឺខ្លាំង។ ម៉្យាងវិញទៀត ខ្សែភាពយន្តដែលដុះតាមបណ្តោយអ័ក្ស C មានឥទ្ធិពលប៉ូឡារីសាស្យុងដោយឯកឯង និងបែបផែន piezoelectric ដែលបណ្តាលឱ្យមានដែនអគ្គិសនីខាងក្នុងខ្លាំងនៅខាងក្នុងខ្សែភាពយន្ត (ស្រទាប់សកម្ម quantum Wells) ដែលកាត់បន្ថយប្រសិទ្ធភាពពន្លឺនៃខ្សែភាពយន្ត GaN យ៉ាងខ្លាំង។

បន្ទះ​សូហ្វីយ៉ា​រាង​អក្សរ Aកម្មវិធី

ដោយសារតែវាមានដំណើរការល្អឥតខ្ចោះ ជាពិសេសការបញ្ជូនពន្លឺដ៏ល្អឥតខ្ចោះ គ្រីស្តាល់តែមួយរបស់ត្បូងកណ្តៀងអាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពជ្រៀតចូលអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ហើយក្លាយជាសម្ភារៈបង្អួចអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដកណ្តាលដ៏ល្អ ដែលត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧបករណ៍ថតរូបយោធា។ កន្លែងដែលត្បូងកណ្តៀង A ជាប្លង់ប៉ូល (ប្លង់ C) ក្នុងទិសដៅធម្មតានៃផ្ទៃ គឺជាផ្ទៃមិនមែនប៉ូល។ ជាទូទៅ គុណភាពនៃគ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀងដែលតម្រង់ទិស A គឺល្អជាងគ្រីស្តាល់ដែលតម្រង់ទិស C ជាមួយនឹងការផ្លាស់ទីលំនៅតិចជាង រចនាសម្ព័ន្ធម៉ូសាអ៊ីកតិចជាង និងរចនាសម្ព័ន្ធគ្រីស្តាល់ពេញលេញជាង ដូច្នេះវាមានដំណើរការបញ្ជូនពន្លឺល្អជាង។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ដោយសារតែរបៀបភ្ជាប់អាតូម Al-O-Al-O នៅលើប្លង់ a ភាពរឹង និងភាពធន់នឹងការពាក់របស់ត្បូងកណ្តៀងដែលតម្រង់ទិស A គឺខ្ពស់ជាងត្បូងកណ្តៀងដែលតម្រង់ទិស C យ៉ាងខ្លាំង។ ដូច្នេះ បន្ទះឈីបទិសដៅ A ភាគច្រើនត្រូវបានប្រើជាសម្ភារៈបង្អួច។ លើសពីនេះ ត្បូងកណ្តៀងក៏មានថេរឌីអេឡិចត្រិចឯកសណ្ឋាន និងមានលក្ខណៈសម្បត្តិអ៊ីសូឡង់ខ្ពស់ ដូច្នេះវាអាចត្រូវបានអនុវត្តចំពោះបច្ចេកវិទ្យាមីក្រូអេឡិចត្រូនិចចម្រុះ ប៉ុន្តែក៏សម្រាប់ការលូតលាស់នៃចរន្តអគ្គិសនីដ៏អស្ចារ្យផងដែរ ដូចជាការប្រើប្រាស់ TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212 ការលូតលាស់នៃខ្សែភាពយន្ត superconducting epitaxial ចម្រុះលើស្រទាប់ខាងក្រោមសមាសធាតុត្បូងកណ្តៀងអុកស៊ីដសេរៀម (CeO2)។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែថាមពលចំណងធំរបស់ Al-O វាពិបាកក្នុងការដំណើរការជាង។

ការអនុវត្តនៃបន្ទះ R /M បន្ទះ sapphire wafer

ប្លង់ R គឺជាផ្ទៃមិនមែនប៉ូលនៃត្បូងកណ្តៀង ដូច្នេះការផ្លាស់ប្តូរទីតាំងប្លង់ R នៅក្នុងឧបករណ៍ត្បូងកណ្តៀងផ្តល់ឱ្យវានូវលក្ខណៈសម្បត្តិមេកានិច កម្ដៅ អគ្គិសនី និងអុបទិកខុសៗគ្នា។ ជាទូទៅ ស្រទាប់ត្បូងកណ្តៀងផ្ទៃ R ត្រូវបានគេពេញចិត្តសម្រាប់ការដាក់ស៊ីលីកុន heteroepitaxial ជាចម្បងសម្រាប់កម្មវិធីសៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នា semiconductor មីក្រូវ៉េវ និងមីក្រូអេឡិចត្រូនិច ក្នុងការផលិតសំណ សមាសធាតុ superconducting ផ្សេងទៀត រេស៊ីស្តង់ធន់ទ្រាំខ្ពស់ gallium arsenide ក៏អាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការលូតលាស់ស្រទាប់ប្រភេទ R ផងដែរ។ បច្ចុប្បន្ននេះ ជាមួយនឹងប្រជាប្រិយភាពនៃទូរស័ព្ទឆ្លាតវៃ និងប្រព័ន្ធកុំព្យូទ័រថេប្លេត ស្រទាប់ត្បូងកណ្តៀងមុខ R បានជំនួសឧបករណ៍ SAW សមាសធាតុដែលមានស្រាប់ដែលប្រើសម្រាប់ទូរស័ព្ទឆ្លាតវៃ និងកុំព្យូទ័រថេប្លេត ដោយផ្តល់នូវស្រទាប់សម្រាប់ឧបករណ៍ដែលអាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាព។

ប្រសិនបើមានការបំពានសូមទាក់ទងលុបចេញ