నీలమణి సబ్‌స్ట్రేట్
వివరణ
నీలమణి (Al2O3) సింగిల్ క్రిస్టల్ ఒక అద్భుతమైన మల్టీఫంక్షనల్ మెటీరియల్.ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత, మంచి ఉష్ణ వాహకత, అధిక కాఠిన్యం, పరారుణ ప్రసారం మరియు మంచి రసాయన స్థిరత్వం కలిగి ఉంటుంది.ఇది పరిశ్రమ, జాతీయ రక్షణ మరియు శాస్త్రీయ పరిశోధన (అధిక ఉష్ణోగ్రత ఇన్‌ఫ్రారెడ్ విండో వంటివి) యొక్క అనేక రంగాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.అదే సమయంలో, ఇది ఒక రకమైన విస్తృతంగా ఉపయోగించే సింగిల్ క్రిస్టల్ సబ్‌స్ట్రేట్ పదార్థం.ప్రస్తుత బ్లూ, వైలెట్, వైట్ లైట్-ఎమిటింగ్ డయోడ్ (LED) మరియు బ్లూ లేజర్ (LD) పరిశ్రమలో ఇది మొదటి ఎంపిక సబ్‌స్ట్రేట్ (గాలియం నైట్రైడ్ ఫిల్మ్ మొదట నీలమణి ఉపరితలంపై ఎపిటాక్సియల్‌గా ఉండాలి), మరియు ఇది ఒక ముఖ్యమైన సూపర్ కండక్టింగ్ కూడా. ఫిల్మ్ సబ్‌స్ట్రేట్.Y-సిస్టమ్, లా సిస్టమ్ మరియు ఇతర అధిక-ఉష్ణోగ్రత సూపర్ కండక్టింగ్ ఫిల్మ్‌లతో పాటు, కొత్త ప్రాక్టికల్ MgB2 (మెగ్నీషియం డైబోరైడ్) సూపర్ కండక్టింగ్ ఫిల్మ్‌లను పెంచడానికి కూడా దీనిని ఉపయోగించవచ్చు (సాధారణంగా MgB2 తయారీ సమయంలో సింగిల్-క్రిస్టల్ సబ్‌స్ట్రేట్ రసాయనికంగా తుప్పుపడుతుంది. సినిమాలు).
లక్షణాలు
| క్రిస్టల్ స్వచ్ఛత | > 99.99% |
| మెల్ట్ పాయింట్ (℃) | 2040 |
| సాంద్రత (గ్రా/సెం3) | 3.98 |
| కాఠిన్యం (Mho) | 9 |
| థర్మల్ విస్తరణ | 7.5 (x10-6/oC) |
| నిర్దిష్ట వేడి | 0.10 (కేలరీ /ఓC) |
| ఉష్ణ వాహకత | 46.06 @ 0oసి 25.12 @ 100oసి, 12.56 @ 400oసి (W/(mK)) |
| విద్యున్నిరోధకమైన స్థిరంగా | A అక్షం వద్ద ~ 9.4 @300K ~ 11.58@ 300K వద్ద C అక్షం |
| 10 GHz వద్ద లాస్ టాంజెంట్ | < 2x10-5A అక్షం వద్ద, <5 x10-5C అక్షం వద్ద |
నీలమణి సబ్‌స్ట్రేట్ నిర్వచనం
నీలమణి సబ్‌స్ట్రేట్ అనేది సింగిల్ క్రిస్టల్ అల్యూమినియం ఆక్సైడ్ (Al2O3)తో తయారు చేయబడిన పారదర్శక స్ఫటికాకార పదార్థాన్ని సూచిస్తుంది."నీలమణి" అనే పదాన్ని తరచుగా కొరండం రత్న రకాన్ని వివరించడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఇది సాధారణంగా నీలం రంగులో ఉంటుంది.అయితే, సబ్‌స్ట్రేట్‌ల పరంగా, నీలమణి అనేది కృత్రిమంగా పెరిగిన, రంగులేని, వివిధ రకాల అప్లికేషన్‌లలో ఉపయోగించే అధిక స్వచ్ఛత క్రిస్టల్‌ను సూచిస్తుంది.నీలమణి సబ్‌స్ట్రేట్‌ల గురించి ఇక్కడ కొన్ని ముఖ్య అంశాలు ఉన్నాయి:
1. స్ఫటిక నిర్మాణం: నీలమణి షట్కోణ స్ఫటిక నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, దీనిలో అల్యూమినియం అణువులు మరియు ఆక్సిజన్ అణువులు పదేపదే అమర్చబడి ఉంటాయి.ఇది త్రిభుజాకార క్రిస్టల్ వ్యవస్థకు చెందినది.
2. అధిక కాఠిన్యం: నీలమణి అనేది 9 మొహ్స్ కాఠిన్యంతో తెలిసిన అత్యంత కష్టతరమైన పదార్థాలలో ఒకటి. ఇది చాలా స్క్రాచ్ మరియు రాపిడిని నిరోధించేలా చేస్తుంది, అప్లికేషన్‌లో దాని మన్నిక మరియు దీర్ఘాయువుకు దోహదపడుతుంది.
3. కాంతి ప్రసారం: నీలమణి అద్భుతమైన కాంతి ప్రసారాన్ని కలిగి ఉంది, ముఖ్యంగా కనిపించే మరియు సమీప-ఇన్‌ఫ్రారెడ్ ప్రాంతాలలో.ఇది దాదాపు 180 nm నుండి 5500 nm వరకు కాంతిని ప్రసారం చేయగలదు, ఇది విస్తృత శ్రేణి ఆప్టికల్ మరియు ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ అనువర్తనాలకు అనుకూలంగా ఉంటుంది.
4. థర్మల్ మరియు మెకానికల్ లక్షణాలు: నీలమణి మంచి ఉష్ణ మరియు యాంత్రిక లక్షణాలను కలిగి ఉంది, అధిక ద్రవీభవన స్థానం, తక్కువ ఉష్ణ విస్తరణ గుణకం మరియు అద్భుతమైన ఉష్ణ వాహకత.ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రతలు, యాంత్రిక ఒత్తిడి మరియు థర్మల్ సైక్లింగ్‌ను తట్టుకోగలదు, ఇది అధిక ఉష్ణోగ్రత మరియు అధిక శక్తి అనువర్తనాలకు అనుకూలంగా ఉంటుంది.
5. రసాయన స్థిరత్వం: నీలమణి అధిక రసాయన స్థిరత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు చాలా ఆమ్లాలు, ఆల్కాలిస్ మరియు సేంద్రీయ ద్రావకాలను నిరోధించగలదు.ఈ ఫీచర్ వివిధ కఠినమైన వాతావరణాలలో దాని మన్నిక మరియు విశ్వసనీయతను నిర్ధారిస్తుంది.
6. ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేషన్ లక్షణాలు: నీలమణి ఒక అద్భుతమైన ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేటర్, ఇది ఎలక్ట్రికల్ ఐసోలేషన్ లేదా ఇన్సులేషన్ అవసరమయ్యే అప్లికేషన్‌లకు ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది.
7. అప్లికేషన్: ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్, సెమీకండక్టర్స్, లైట్-ఎమిటింగ్ డయోడ్‌లు, లేజర్ డయోడ్‌లు, ఆప్టికల్ విండోస్, వాచ్ క్రిస్టల్స్ మరియు సైంటిఫిక్ రీసెర్చ్‌లలో నీలమణి సబ్‌స్ట్రేట్‌లు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.
నీలమణి ఉపరితలాలు వాటి ఆప్టికల్, మెకానికల్, థర్మల్ మరియు రసాయన లక్షణాల కలయికకు అత్యంత విలువైనవి.దీని అత్యుత్తమ మెటీరియల్ లక్షణాలు అధిక మన్నిక, అధిక ఆప్టికల్ క్లారిటీ, ఎలక్ట్రికల్ ఇన్సులేషన్ మరియు పర్యావరణ మూలకాలకు ప్రతిఘటన అవసరమయ్యే డిమాండింగ్ అప్లికేషన్‌లకు అనుకూలంగా ఉంటాయి.
