1.LED 照明:是蓝宝石外延片的主要应用领域之一。在蓝宝石衬底上生长氮化镓(GaN)外延层,制成的 LED 芯片能够发出高效的蓝光,通过荧光粉转换可实现白光照明。由于蓝宝石的良好散热性能和与 GaN 的晶格匹配度,使得 LED 芯片在发光效率、稳定性和寿命方面都有优异表现。 2.功率电子器件:蓝宝石外延片上生长的碳化硅(SiC) 外延层可用于制造高功率、高频率的电子器件,如 MOSFET、IGBT 等。这些器件在电动汽车、智能电网、新能源发电等领域具有重要应用,能够提高电能转换效率,降低能耗。 3.光通信:在光通信领域,基于蓝宝石外延片的光电器件,如激光器、探测器等,能够实现高速、长距离的光信号传输。例如,采用蓝宝石衬底生长的铟镓砷磷(InGaAsP) 外延层制成的激光器,可用于光纤通信系统中的光发射模块,满足日益增长的高速数据传输需求。
四、优势
1.优异的物理性能:蓝宝石具有高硬度、高熔点、化学稳定性好等特点,使得蓝宝石外延片在高温、高电压、强辐射等恶劣环境下仍能保持良好的性能,提高了器件的可靠性和使用寿命。 2.良好的光学性能:蓝宝石对紫外线、可见光和红外线都有较高的透过率,这使得基于蓝宝石外延片的光电器件在光学应用中具有优势,如 LED 照明、光通信等领域,能够提高光的发射和传输效率。 3.与多种半导体材料匹配:蓝宝石的晶格常数与氮化镓、碳化硅等多种半导体材料具有一定的匹配度,能够在其上生长出高质量的外延层,为开发新型半导体器件提供了可能。