يُعتبر رقائق الزعفرة قطعة رقيقة من الزعفرة البلورية، وهي مادة معروفة على نطاق واسع بقسوة وشفافيتها الاستثنائية. الزعفرة أو أكسيد الألومنيوم (Al2O3) ،هو شكل بلوري من الكوروندوم، وفي صيغته النقية ، فهي عديمة اللون وشفافة. تستخدم رقائق الزعفران على نطاق واسع في صناعات الإلكترونيات والإلكترونيات الضوئية ، وخاصة في التطبيقات التي تتطلبمواد الركيزة عالية الأداء.
| رقائق تاندارد (مخصصة)2 بوصة C-طائرة رقائق الياقوت SSP/DSP 3 بوصات C-طائرة سفير رقائق SSP/DSP 4 بوصات C طائرة سفير رقائق SSP/DSP 6 بوصات C-طائرة سفير رقائق SSP/DSP |
قطع خاص رقائق زعفرانية من طراز A (1120) رقاقة زعفرانية R-plane (1102) رقائق من الزهر (M-plane) (1010) رقائق الزعفران ذات المستوى N (1123) محور C مع 0.5 ° ~ 4 ° منقطع ، نحو محور A أو محور M التوجهات المخصصة الأخرى |
| حجم مخصص رقائق زعفرانية 10*10 ملم رقائق زعفرانية 20*20ملم رقائق زعفرانية رقيقة جداً (100UM) رقائق زعفرانية 8 بوصات |
قاع الزعفران المرسوم (PSS) 2 بوصة C-طائرة PSS 4 بوصات C-طائرة PSS |
| 2 بوصة | DSP C-AXIS 0.1mm/0.175mm/0.2mm/0.3mm/0.4mm/0.5mm/1.0mmt SSP محور C 0.2/0.43mm(DSP&SSP) محور A/M-axis/R-axis 0.43mm |
| ثلاثة بوصات | محور DSP/SSP C 0.43mm/0.5mm |
| 4 بوصة | dsp محور c 0.4mm/ 0.5mm/1.0mmssp محور c 0.5mm/0.65mm/1.0mmt |
| 6 بوصات | محور ssp c 1.0mm/1.3mmm محور dsp c 0.65mm/ 0.8mm/1.0mmt |
مواصفات الأساسيات
| التوجيه | طائرة R، طائرة C، طائرة A، طائرة M أو توجيه محدد |
| التوجه التسامح | ± 0.1 درجة |
| قطرها | 2 بوصة، 3 بوصة، 4 بوصة، 5 بوصة، 6 بوصة، 8 بوصة أو غيرها |
| معدل التسامح مع القطر | 0.1 ملم لـ 2 بوصة، 0.2 ملم لـ 3 بوصة، 0.3 ملم لـ 4 بوصة، 0.5 ملم لـ 6 بوصات |
| سمك | 0.08ملم0.1ملم0.175ملم0.25 ملم، 0.33 ملم، 0.43 ملم، 0.65 ملم، 1 ملم أو غيرها؛ |
| معدل التسامح مع السماكة | 5μm |
| الطول المسطح الأساسي | 16.0±1.0ملم لـ 2 بوصات، 22.0±1.0ملم لـ 3 بوصات، 30.0±1.5ملم لـ 4 بوصات، 47.5/50.0±2.0ملم لـ 6 بوصات |
| التوجه السطح الأول | الطائرة A (1 1-2 0) ± 0.2°؛ الطائرة C (0 0-0 1) ± 0.2°، المحور C المتوقع 45 +/- 2° |
| TTV | ≤7μm لـ 2 بوصة، ≤10μm لـ 3 بوصة، ≤15μm لـ 4 بوصة، ≤25μm لـ 6 بوصة |
| القوس | ≤7μm لـ 2 بوصة، ≤10μm لـ 3 بوصة، ≤15μm لـ 4 بوصة، ≤25μm لـ 6 بوصة |
| سطح الأمام | معالجة (Ra< 0.3nm للطائرة C ، 0.5nm للتوجهات الأخرى) |
| سطح الخلف | مطحونة رقيقة (Ra=0.6μm~1.4μm) أو ملموسة بواسطة Epi |
| التعبئة | معبأة في بيئة غرفة نظيفة من الفئة 100 |
يتم تصنيع رقائق الزعفرة من خلال عملية تسمى طريقة Czochralski (أو طريقة Kyropoulos) ، حيث يتم زراعة كرات الزعفرة الكبيرة ذات الكريستال الواحد من أكسيد الألومنيوم المنصهر.ثم يتم تقطيع هذه الكرات إلى رقائق من السماكة المطلوبة باستخدام منشار الأسلاك الماسيةبعد التقطيع ، تخضع الوافيرات للتلميع لتحقيق سطح ناعم يشبه المرآة.
صلابة: يحتل الياقوت المرتبة التاسعة على مقياس موهز للصلابة المعدنية، مما يجعله ثاني أصعب مادة بعد الماس.هذه الصلابة الاستثنائية تجعل رقائق الزعفران مقاومة للغاية للخدوش والتلف الميكانيكي.
الاستقرار الحراري: يمكن لـ الزعفر مقاومة درجات الحرارة العالية ، مع نقطة انصهار تبلغ حوالي 2030 درجة مئوية (3.686 درجة فهرنهايت). وهذا يجعلها مثالية للتطبيقات في درجات الحرارة العالية حيث قد تفشل المواد الأخرى.
الشفافية البصرية: الزعفر شفاف للغاية لمجموعة واسعة من الأطوال الموجية ، بما في ذلك الضوء المرئي والبنتين فوق البنفسجية (UV) والأشعة تحت الحمراء (IR).هذه الخصائص تجعل رقائق الزعفران مثالية للاستخدام في الأجهزة البصرية، النوافذ، وأجهزة الاستشعار.
العزل الكهربائي: الزعفر عازل كهربائي ممتاز مع ثابت كهربائي مرتفع. وهذا يجعله مناسبًا للتطبيقات التي يكون فيها العزل الكهربائي أمرًا حاسمًا ،مثل في أنواع معينة من الميكروإلكترونيات.
المقاومة الكيميائية: الزعفر غير فعال كيميائياً ومقاوم للغاية للتآكل من الأحماض والقواعد والمواد الكيميائية الأخرى، مما يجعله متينًا في البيئات القاسية.
ثنائيات الإصدار الضوئي (LEDs): عادة ما تستخدم رقائق الزعفران كقوالب في تصنيع مصابيح LED من نتريد الغاليوم (GaN) ، وخاصة مصابيح LED الزرقاء والبيضاء.هيكل الشبكة من الياقوت يطابق جيدا مع غان، وتعزيز انبعاث الضوء الفعال.
أجهزة أشباه الموصلات: بالإضافة إلى مصابيح LED ، تستخدم رقائق الزفير في أجهزة الترددات الراديوية (RF) ، الإلكترونيات الكهربائية ،وتطبيقات أشباه الموصلات الأخرى التي تحتاج فيها إلى رصين قوي وعازل.
النوافذ والعدسات البصرية: الشفافية وقسوة الزعفران تجعله مادة ممتازة للنوافذ البصرية والعدسات وغطاء أجهزة استشعار الكاميرا ،غالبا ما تستخدم في البيئات القاسية مثل صناعات الطيران والفضاء والدفاع.
الأجهزة القابلة للارتداء والإلكترونيات: يستخدم الزعفر كمواد تغطية دائمة للأجهزة القابلة للارتداء وشاشات الهواتف الذكية وغيرها من الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية ، وذلك بفضل مقاومة الخدش والوضوح البصري.
في حين أن رقائق الزعفرة لها مزايا متميزة في تطبيقات معينة ، إلا أنها غالبًا ما تُقارن مع رقائق السيليكون ، والتي هي أكثر مواد الركائز شيوعًا في صناعة أشباه الموصلات.
رقائق السيليكون هي شرائح رقيقة من السيليكون البلورية، وهي مادة نصف موصل. وهي أساس صناعة الإلكترونيات الحديثة، وتستخدم في تصنيع الدوائر المتكاملة (ICs) ،ترانزستوراتو الخلايا الشمسية. لوحات السيليكون معروفة بقيادتها الكهربائية، وقدرتها على أن تكون مغلفة بالشوائب لتعزيز خصائصها نصف الموصل.
التوصيل الكهربائي: على عكس الزعفر، السيليكون هو أشباه الموصلات، مما يعني أنه يمكن أن يقود الكهرباء في ظل ظروف معينة.هذه الخصائص تجعل السيليكون مثالي لصنع الأجهزة الإلكترونية مثل الترانزستورات، الديودات، و ICs.
التكلفة: عادة ما يكون إنتاج رقائق السيليكون أقل تكلفة من رقائق الزفير. وذلك لأن السيليكون أكثر وفرة في الطبيعة،والعمليات لتصنيع رقائق السيليكون أكثر تثبتا وكفاءة.
التوصيل الحراري: يمتلك السيليكون توصيل حراري جيد، وهو أمر مهم لتبديد الحرارة في الأجهزة الإلكترونية.انها ليست مستقرة حراريًا مثل الزفير في بيئات درجات الحرارة القصوى.
مرونة في التنظيم: يمكن بسهولة تعزيز السيليكون بعناصر مثل البور أو الفوسفور لتعديل خصائصه الكهربائية،والذي هو عامل رئيسي في استخدامه على نطاق واسع في صناعة أشباه الموصلات.
| الممتلكات | كعكة من الزهور | رقائق السيليكون |
|---|---|---|
| المواد | أكسيد الألومنيوم البلورية (Al2O3) | السيليكون البلورية (Si) |
| صلابة | 9 على مقياس موهز (صلبة للغاية) | 6.5 على مقياس موهز |
| الاستقرار الحراري | مرتفع جداً (نقطة الذوبان ~ 2,030°C) | معتدلة (نقطة الذوبان ~ 1,410°C) |
| الخصائص الكهربائية | عازل (غير موصل) | نصف موصل (موصل) |
| الشفافية البصرية | شفافة للضوء فوق البنفسجي والمرئي والأشعة تحت البنفسجية | غير شفافة |
| التكلفة | أعلى | أسفل |
| المقاومة الكيميائية | ممتاز | معتدلة |
| التطبيقات | مصابيح LED، أجهزة RF، نوافذ بصرية، أجهزة للارتداء | وحدات متقاطعة، ترانزستورات، خلايا شمسية |
الخيار بين رقائق الزفير والسيليكون يعتمد إلى حد كبير على التطبيق المحدد:
رقائق الزعفري: مثالية للتطبيقات التي تتطلب متانة شديدة ومقاومة درجات حرارة عالية وشفافية بصرية وعزل كهربائي. يتم تفضيلها في الأجهزة الإلكترونية الضوئية ،خاصة في مصابيح LED، وفي البيئات التي تكون فيها المقاومة الميكانيكية والكيميائية ضرورية.
رقائق السيليكون: الاختيار المفضل لتطبيقات أشباه الموصلات العامة بسبب خصائصها الشهرية، وفعالية التكلفة،وعمليات التصنيع الراسخة في صناعة الإلكترونياتالسيليكون هو العمود الفقري للدوائر المتكاملة والأجهزة الإلكترونية الأخرى.
مع الطلب المتزايد على مواد أكثر استدامة وأعلى أداء في الإلكترونيات والإلكترونيات الضوئية والأجهزة القابلة للارتداء ، من المتوقع أن تلعب رقائق الزعفران دورًا مهمًا متزايدًا.مزيجهم الفريد من الصلابة، الاستقرار الحراري، والشفافية تجعلها مناسبة للتكنولوجيات المتطورة، بما في ذلك أجهزة العرض من الجيل التالي، وأجهزة أشباه الموصلات المتقدمة، وأجهزة الاستشعار البصرية القوية.
مع انخفاض تكلفة إنتاج رقائق الزفير وتحسين عمليات التصنيع، يمكننا أن نتوقع اعتمادها على نطاق أوسع في جميع الصناعات،تعزيز مكانتهم كمواد حاسمة في التكنولوجيا الحديثة.
