នៅក្នុងជីវិតប្រចាំថ្ងៃ ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិកដូចជាស្មាតហ្វូន និងនាឡិកាឆ្លាតវៃបានក្លាយជាដៃគូដែលមិនអាចខ្វះបាន។ ឧបករណ៍ទាំងនេះកាន់តែស្តើងជាងមុន ប៉ុន្តែមានថាមពលខ្លាំងជាងមុន។ តើអ្នកធ្លាប់ឆ្ងល់ទេថាតើអ្វីដែលអាចធ្វើឲ្យការវិវត្តន៍បន្តរបស់ពួកគេ? ចម្លើយគឺស្ថិតនៅក្នុងសម្ភារៈ semiconductor ហើយថ្ងៃនេះ យើងផ្តោតលើអ្វីដែលលេចធ្លោជាងគេក្នុងចំណោមពួកគេ គឺគ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀង។
គ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀង ផ្សំឡើងជាចម្បងដោយ α-Al₂O₃ មានអាតូមអុកស៊ីហ្សែនចំនួនបី និងអាតូមអាលុយមីញ៉ូមពីរដែលភ្ជាប់គ្នាយ៉ាងស្អិតរមួត បង្កើតបានជារចនាសម្ព័ន្ធបន្ទះឈើប្រាំមួយ។ ខណៈពេលដែលវាប្រហាក់ប្រហែលនឹងត្បូងកណ្តៀងលំដាប់ត្បូងនៅក្នុងរូបរាង គ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀងឧស្សាហកម្មសង្កត់ធ្ងន់លើដំណើរការល្អជាង។ និចលភាពគីមី វាមិនរលាយក្នុងទឹក និងធន់នឹងអាស៊ីត និងអាល់កាឡាំង ដែលដើរតួជា "របាំងគីមី" ដែលរក្សាស្ថេរភាពនៅក្នុងបរិស្ថានអាក្រក់។ លើសពីនេះទៀតវាបង្ហាញតម្លាភាពអុបទិកល្អឥតខ្ចោះដែលអនុញ្ញាតឱ្យបញ្ជូនពន្លឺប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។ ចរន្តកំដៅខ្លាំង, ការពារការឡើងកំដៅ; និងអ៊ីសូឡង់អគ្គិសនីដ៏ល្អដែលធានាបាននូវការបញ្ជូនសញ្ញាមានស្ថិរភាពដោយគ្មានការលេចធ្លាយ។ មេកានិក ត្បូងកណ្តៀងមានកម្រិតរឹង Mohs 9 ទីពីរបន្ទាប់ពីពេជ្រ ដែលធ្វើឱ្យវាមានភាពធន់នឹងសំណឹក និងធន់នឹងសំណឹក - ល្អសម្រាប់កម្មវិធីដែលត្រូវការ។
អាវុធសម្ងាត់នៅក្នុងការផលិតបន្ទះឈីប
(1) សម្ភារៈសំខាន់សម្រាប់បន្ទះសៀគ្វីថាមពលទាប
ដោយសារនិន្នាការអេឡិចត្រូនិកឆ្ពោះទៅរកភាពតូចតាច និងដំណើរការខ្ពស់ បន្ទះសៀគ្វីថាមពលទាបបានក្លាយជាកត្តាសំខាន់។ បន្ទះសៀគ្វីប្រពៃណីទទួលរងនូវការរិចរិលនៃអ៊ីសូឡង់នៅកម្រាស់ nanoscale ដែលនាំទៅដល់ការលេចធ្លាយនាពេលបច្ចុប្បន្ន ការប្រើប្រាស់ថាមពលកើនឡើង និងការឡើងកំដៅខ្លាំង ដែលប៉ះពាល់ដល់ស្ថេរភាព និងអាយុកាល។
ក្រុមអ្នកស្រាវជ្រាវនៅវិទ្យាស្ថាន Shanghai Institute of Microsystem and Information Technology (SIMIT) បណ្ឌិត្យសភាវិទ្យាសាស្ត្រចិន បានបង្កើត wafers ត្បូងកណ្តៀងសិប្បនិម្មិត ដោយប្រើបច្ចេកវិទ្យាអុកស៊ីតកម្មអន្តរកាលលោហធាតុ ដោយបំប្លែងអាលុយមីញ៉ូមគ្រីស្តាល់តែមួយទៅជាអាលុយមីញ៉ូគ្រីស្តាល់តែមួយ (ត្បូងកណ្តៀង)។ នៅកម្រាស់ 1 nm សម្ភារៈនេះបង្ហាញនូវចរន្តលេចធ្លាយទាបបំផុត ដែលដំណើរការលើសចរន្តអាម៉ូញ៉ូសធម្មតាដោយលំដាប់ពីរនៃរ៉ិចទ័រក្នុងការកាត់បន្ថយដង់ស៊ីតេរដ្ឋ និងការកែលម្អគុណភាពចំណុចប្រទាក់ជាមួយ 2D semiconductors ។ ការរួមបញ្ចូលវាជាមួយនឹងសម្ភារៈ 2D អនុញ្ញាតឱ្យបន្ទះឈីបថាមពលទាប ពង្រីកអាយុកាលថ្មយ៉ាងសំខាន់នៅក្នុងស្មាតហ្វូន និងបង្កើនស្ថេរភាពនៅក្នុងកម្មវិធី AI និង IoT ។
(2) ដៃគូដ៏ល្អឥតខ្ចោះសម្រាប់ Gallium Nitride (GaN)
នៅក្នុងវិស័យ semiconductor, gallium nitride (GaN) បានលេចចេញជាផ្កាយភ្លឺដោយសារតែគុណសម្បត្តិពិសេសរបស់វា។ ក្នុងនាមជាសម្ភារៈ semiconductor ធំទូលាយដែលមាន bandgap នៃ 3.4 eV - ធំជាង silicon's 1.1 eV - GaN អស្ចារ្យនៅក្នុងកម្មវិធីដែលមានសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ វ៉ុលខ្ពស់ និងប្រេកង់ខ្ពស់។ ការចល័តអេឡិចត្រុងខ្ពស់របស់វា និងកម្លាំងផ្នែកបំបែកដ៏សំខាន់ធ្វើឱ្យវាក្លាយជាសម្ភារៈដ៏ល្អសម្រាប់ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិចដែលមានថាមពលខ្ពស់ សីតុណ្ហភាពខ្ពស់ ប្រេកង់ខ្ពស់ និងពន្លឺខ្ពស់។ នៅក្នុងគ្រឿងអេឡិចត្រូនិចថាមពល ឧបករណ៍ដែលមានមូលដ្ឋានលើ GaN ដំណើរការនៅប្រេកង់ខ្ពស់ជាមួយនឹងការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប ដែលផ្តល់នូវប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ក្នុងការបំប្លែងថាមពល និងការគ្រប់គ្រងថាមពល។ នៅក្នុងការទំនាក់ទំនងមីក្រូវ៉េវ GaN បើកដំណើរការសមាសធាតុប្រេកង់ខ្ពស់ដែលមានថាមពលខ្ពស់ដូចជា 5G power amplifiers បង្កើនគុណភាពបញ្ជូនសញ្ញា និងស្ថេរភាព។
គ្រីស្តាល់ត្បូងកណ្តៀងត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជា "ដៃគូដ៏ល្អឥតខ្ចោះ" សម្រាប់ GaN ។ ទោះបីជាបន្ទះឈើមិនស៊ីគ្នាជាមួយ GaN ខ្ពស់ជាងស៊ីលីកុនកាបូន (SiC) ក៏ដោយ ក៏ស្រទាប់ខាងក្រោមត្បូងកណ្តៀងបង្ហាញភាពមិនស៊ីសង្វាក់គ្នារវាងកំដៅទាបក្នុងអំឡុងពេល GaN epitaxy ដែលផ្តល់នូវមូលដ្ឋានគ្រឹះស្ថេរភាពសម្រាប់ការលូតលាស់របស់ GaN ។ លើសពីនេះ ចរន្តកំដៅដ៏ល្អឥតខ្ចោះ និងតម្លាភាពអុបទិករបស់ត្បូងកណ្តៀងជួយសម្រួលដល់ការសាយភាយកំដៅប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៅក្នុងឧបករណ៍ GaN ដែលមានថាមពលខ្ពស់ ធានានូវស្ថេរភាពប្រតិបត្តិការ និងប្រសិទ្ធភាពទិន្នផលពន្លឺដ៏ល្អប្រសើរ។ លក្ខណៈសម្បត្តិអ៊ីសូឡង់អគ្គិសនីដ៏ប្រសើររបស់វា កាត់បន្ថយការជ្រៀតជ្រែកនៃសញ្ញា និងការបាត់បង់ថាមពល។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃត្បូងកណ្តៀង និង GaN បាននាំឱ្យមានការអភិវឌ្ឍឧបករណ៍ដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ រួមទាំង LEDs ដែលមានមូលដ្ឋានលើ GaN ដែលគ្រប់គ្រងទីផ្សារពន្លឺ និងការបង្ហាញ — ពីអំពូល LED ក្នុងផ្ទះរហូតដល់អេក្រង់ធំខាងក្រៅ — ក៏ដូចជា diodes ឡាស៊ែរដែលប្រើក្នុងទំនាក់ទំនងអុបទិក និងដំណើរការឡាស៊ែរច្បាស់លាស់។
GaN-on-sapphire wafer របស់ XKH
ការពង្រីកព្រំដែននៃកម្មវិធី Semiconductor
(1) "ខែល" នៅក្នុងកម្មវិធីយោធា និងអវកាស
បរិក្ខារនៅក្នុងកម្មវិធីយោធា និងលំហអាកាសជារឿយៗដំណើរការក្រោមលក្ខខណ្ឌធ្ងន់ធ្ងរ។ នៅក្នុងលំហ យានអវកាសស៊ូទ្រាំនឹងសីតុណ្ហភាពជិតសូន្យសូន្យ វិទ្យុសកម្មលោហធាតុខ្លាំង និងបញ្ហាប្រឈមនៃបរិយាកាសខ្វះចន្លោះ។ ទន្ទឹមនឹងនេះដែរ យន្តហោះយោធាប្រឈមមុខនឹងសីតុណ្ហភាពលើសពី 1,000 អង្សារសេ ដោយសារកំដៅអាកាសក្នុងអំឡុងពេលហោះហើរក្នុងល្បឿនលឿន រួមជាមួយនឹងបន្ទុកមេកានិចខ្ពស់ និងការជ្រៀតជ្រែកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។
លក្ខណៈសម្បត្តិពិសេសរបស់គ្រីស្តាល់ Sapphire ធ្វើឱ្យវាក្លាយជាសម្ភារៈដ៏ល្អសម្រាប់សមាសធាតុសំខាន់ៗនៅក្នុងវិស័យទាំងនេះ។ ភាពធន់នឹងសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ពិសេសរបស់វា - ទប់ទល់បានរហូតដល់ 2,045 ° C ខណៈពេលដែលរក្សាបាននូវភាពសុចរិតនៃរចនាសម្ព័ន្ធ - ធានានូវដំណើរការដែលអាចទុកចិត្តបានក្រោមភាពតានតឹងកម្ដៅ។ ភាពរឹងនៃវិទ្យុសកម្មរបស់វាក៏រក្សាមុខងារនៅក្នុងបរិយាកាសលោហធាតុ និងនុយក្លេអ៊ែរ ការពារអេឡិចត្រូនិចដែលងាយរងគ្រោះ។ គុណលក្ខណៈទាំងនេះបាននាំឱ្យមានការប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយរបស់ត្បូងកណ្តៀងនៅក្នុងបង្អួចអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ (IR) សីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ នៅក្នុងប្រព័ន្ធណែនាំកាំជ្រួច បង្អួច IR ត្រូវតែរក្សាភាពច្បាស់លាស់នៃអុបទិកក្រោមកំដៅ និងល្បឿនខ្លាំង ដើម្បីធានាបាននូវការរកឃើញគោលដៅត្រឹមត្រូវ។ បង្អួច IR ដែលមានមូលដ្ឋានលើត្បូងកណ្តៀងរួមបញ្ចូលគ្នានូវស្ថេរភាពកម្ដៅខ្ពស់ជាមួយនឹងការបញ្ជូន IR ដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ដែលធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពជាក់លាក់នៃការណែនាំ។ នៅក្នុងលំហអាកាស ត្បូងកណ្តៀងការពារប្រព័ន្ធអុបទិកពីផ្កាយរណប ដែលអាចឱ្យរូបភាពច្បាស់នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌគន្លងដ៏អាក្រក់។
របស់ XKHបង្អួចអុបទិកត្បូងកណ្តៀង
(2) មូលនិធិថ្មីសម្រាប់ Superconductors និង Microelectronics
នៅក្នុង superconductivity ត្បូងកណ្តៀងបម្រើជាស្រទាប់ខាងក្រោមដែលមិនអាចខ្វះបានសម្រាប់ខ្សែភាពយន្តស្តើងដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានចរន្តធន់ទ្រាំនឹងសូន្យ - បដិវត្តការបញ្ជូនថាមពល រថភ្លើង Maglev និងប្រព័ន្ធ MRI ។ ខ្សែភាពយន្ត superconducting ដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ទាមទារស្រទាប់ខាងក្រោមជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធបន្ទះឈើដែលមានស្ថេរភាព ហើយភាពឆបគ្នារបស់ត្បូងកណ្តៀងជាមួយវត្ថុធាតុដើមដូចជា magnesium diboride (MgB₂) អនុញ្ញាតឱ្យមានការលូតលាស់នៃខ្សែភាពយន្តជាមួយនឹងដង់ស៊ីតេបច្ចុប្បន្នដ៏សំខាន់ និងដែនម៉ាញេទិកសំខាន់។ ជាឧទាហរណ៍ ខ្សែថាមពលដែលប្រើប្រាស់ខ្សែភាពយន្ត superconducting ដែលគាំទ្រដោយត្បូងកណ្តៀង ធ្វើអោយប្រសើរឡើងយ៉ាងខ្លាំងនូវប្រសិទ្ធភាពនៃការបញ្ជូនដោយកាត់បន្ថយការបាត់បង់ថាមពល។
នៅក្នុងមីក្រូអេឡិចត្រូនិច ស្រទាប់ខាងក្រោមត្បូងកណ្តៀងជាមួយនឹងការតំរង់ទិសគ្រីស្តាល់ជាក់លាក់ដូចជា R-plane (<1-102>) និង A-plane (<11-20>)—បើកដំណើរការស្រទាប់ស៊ីលីកុន epitaxial កាត់តាមសម្រាប់សៀគ្វីរួមបញ្ចូលគ្នាកម្រិតខ្ពស់ (ICs)។ R-plane sapphire កាត់បន្ថយពិការភាពគ្រីស្តាល់នៅក្នុង IC ល្បឿនលឿន ជំរុញល្បឿនប្រតិបត្តិការ និងស្ថេរភាព ខណៈពេលដែលលក្ខណៈសម្បត្តិអ៊ីសូឡង់របស់ A-plane sapphire និងភាពអនុញ្ញាតឯកសណ្ឋាន បង្កើនប្រសិទ្ធភាព microelectronics កូនកាត់ និងការរួមបញ្ចូល superconductor សីតុណ្ហភាពខ្ពស់។ ស្រទាប់ខាងក្រោមទាំងនេះគាំទ្របន្ទះឈីបស្នូលនៅក្នុងកុំព្យូទ័រដែលមានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ និងហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធទូរគមនាគមន៍។
XKHរបស់កlN-on-NPSS Wafer
អនាគតនៃ Sapphire Crystal នៅក្នុង Semiconductors
Sapphire បានបង្ហាញរួចហើយនូវតម្លៃដ៏ធំសម្បើមនៅទូទាំង semiconductors ចាប់ពីការផលិតបន្ទះឈីបរហូតដល់ aerospace និង superconductors ។ នៅពេលដែលបច្ចេកវិទ្យារីកចម្រើន តួនាទីរបស់វានឹងពង្រីកបន្ថែមទៀត។ នៅក្នុងបញ្ញាសិប្បនិមិត្ត បន្ទះឈីបដែលមានថាមពលទាប និងដំណើរការខ្ពស់ដែលគាំទ្រដោយត្បូងកណ្តៀងនឹងជំរុញឱ្យមានការជឿនលឿន AI ក្នុងការថែទាំសុខភាព ការដឹកជញ្ជូន និងហិរញ្ញវត្ថុ។ នៅក្នុងការគណនា Quantum លក្ខណៈសម្បត្តិសម្ភារៈរបស់ត្បូងកណ្តៀងដាក់វាជាបេក្ខជនដ៏ជោគជ័យសម្រាប់ការរួមបញ្ចូល qubit ។ ទន្ទឹមនឹងនេះ ឧបករណ៍ GaN-on-sapphire នឹងបំពេញតម្រូវការកើនឡើងសម្រាប់ផ្នែករឹងទំនាក់ទំនង 5G/6G ។ ឆ្ពោះទៅមុខ ត្បូងកណ្តៀងនឹងនៅតែជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃការច្នៃប្រឌិត semiconductor ដែលផ្តល់ថាមពលដល់វឌ្ឍនភាពបច្ចេកវិទ្យារបស់មនុស្សជាតិ។
GaN-on-sapphire epitaxial wafer របស់ XKH
XKH ផ្តល់នូវបង្អួចអុបទិកត្បូងកណ្តៀងដែលផលិតដោយវិស្វកម្មភាពជាក់លាក់ និងដំណោះស្រាយ GaN-on-sapphire wafer សម្រាប់កម្មវិធីទំនើបៗ។ ដោយប្រើប្រាស់ការលូតលាស់គ្រីស្តាល់ដែលមានកម្មសិទ្ធិ និងបច្ចេកវិជ្ជាប៉ូលាខ្នាតណាណូ យើងផ្តល់នូវបង្អួចត្បូងកណ្តៀងដែលមានរាងសំប៉ែត ជាមួយនឹងការបញ្ជូនដ៏ពិសេសពីកាំរស្មី UV ទៅ IR spectra ដែលល្អសម្រាប់លំហអាកាស ការការពារ និងប្រព័ន្ធឡាស៊ែរដែលមានថាមពលខ្ពស់។
ពេលវេលាផ្សាយ៖ មេសា-១៨-២០២៥