Die Verwendungen von Sapphire in der Elektronik
Saphir, ein Schmucksteinqualität kristallines Material besteht größtenteils aus Aluminiumoxid, besitzt mehrere Eigenschaften, die es attraktiv für die Verwendung in elektronischen Bauteilen zu machen. Es ist hervorragende elektrischer Isolator, der führt die Wärme gut, ist kompatibel mit Silizium und anderen elektronischen Materialien und ist sehr transparent, ans Licht.
Produktion
Elektronisches Bauelement Hersteller produzieren ihre eigenen Saphir synthetisch, anstatt Verwendung Kristall, abgebaut, da es kostengünstiger und einfacher Reinheit des Materials zu steuern. In der modernen Czochralski-Verfahren ein winzigen Samen Saphir-Kristall in einem Tiegel geschmolzenen Aluminiumoxid platziert, dann langsam herausgezogen. Der Korund kristallisiert um das Saatgut, was zu einem Saphir "Boule", das bis zu 500 Kilogramm wiegt. Der Hersteller der Boule in Stücke mit einer Diamant-Säge schneidet, dann nutzt sie, um elektronische Teile zu produzieren.
Silicon on Sapphire
Elektronikhersteller verwenden Saphir, um bestimmte Arten von IC-Chips zu produzieren. Hier dient Saphir als unterste Ebene, oder Substrat, auf die Produktion Prozesse legen Sie Muster von Silizium und anderen Materialien, die Formung eines zusammengesetztes namens "Silicon on Sapphire." Sapphire ist ein gutes Substrat, da es ein reiner Kristall ist, der Wärme von elektronischen Schaltungen durchführt. Wird ein Isolator, hilft es, Ableitströme, Verbesserung der Stabilität von elektronischen Bauteilen zu verhindern.
Variable Kondensatoren
Saphir enthält eine Eigenschaft namens "hohe dielektrische Stärke", d. h. es isoliert gegen hohe Spannungen und speichert elektrischen Energie in das Kristall-Material. Dadurch ist es ein gutes Material für Kondensatoren--Komponenten, die elektrische Ladungen zu speichern und eine wichtige Rolle in Taktgeberschaltungen dienen. Saphir trimmerkondensatoren sind Komponenten, die für präzise Anpassungen in Hochfrequenz-Schaltungen wie Mikrowellensysteme.
Leuchtdioden
Komponente-Hersteller verwenden Saphir-Substrate, um blaue LEDs zu produzieren. In einem Prozess ähnlich wie für Silizium auf Saphir integrierte Schaltungen wächst der Hersteller Schichten von Gallium-Nitrid auf Saphir Dünnwafer zwei-bis vier Zoll im Durchmesser, Bildung von Gruppen von LEDs. Der Hersteller Scheiben dann den Wafer in einzelne Komponenten, Kapselung der einzelnen Komponenten in transparenten Epoxy. Wenn ein elektrischer Strom durch die Gallium-Nitrid fließt, erzeugt es hell blau leuchtet.
Optische Fenster
Eine ganze Reihe von Komponenten, Optoelektronik, genannt kombinieren Licht basierende Signalisierung mit traditionellen elektronischen Schaltungen. Diese Geräte produzieren und Licht im Bereich von Infrarot bis Ultraviolett Wellenlängen zu erhalten. Die Komponenten selbst sind zerbrechlich und erfordern ein robustes Paket zum Schutz des Geräts und versiegeln, Schmutz und Feuchtigkeit. Darüber hinaus muss das Paket ein Fenster transparent für die Lichtwellenlängen, bei dem das Gerät arbeitet. Saphir dient als eine ausgezeichnete Fenster für Optoelektronik, wie es hart, kratzfest, transparent auf ein breites Spektrum von Wellenlängen und arbeitet mit Silizium und andere gemeinsamen elektronischen Materialien ist.