蓝宝石的组成为氧化铝(Al2O3),是由三个氧原子和两个铝原子以共价键型式结合而成,其晶体结构为六方晶格结构.它常被应用的切面有A-Plane,C-Plane及R-Plane.
由于蓝宝石的光学穿透带很宽,从近紫外光(190nm)到中红外线都具有很好的透光性.因此被大量用在光学元件、红外装置、高强度镭射镜片材料及光罩材料上,它具有高声速、耐高温、抗腐蚀、高硬度、高透光性、熔点高(2045℃)等特点,它是一种相当难加工的材料,因此常被用来作为光电元件的材料。
目前超高亮度白/蓝光LED的品质取决于氮化镓磊晶(GaN)的材料品质,而氮化镓磊晶品质则与所使用的蓝宝石基板表面加工品质息息相关,蓝宝石(单晶Al2O3)C面与Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族沉积薄膜之间的晶格常数失配率小,同时符合GaN 磊晶制程中耐高温的要求,使得蓝宝石晶片成为制作白/蓝/绿光LED的关键材料.
分子式 | Al2O3 |
密度 | 3.95-4.1克/立方厘米 |
晶体结构 | 六方晶格 |
晶格常数 | a=4.785Å , c=12.991Å |
莫氏硬度 | 9 (仅次于钻石:10) |
熔点 | 2045℃ |
沸点 | 3000℃ |
热膨胀系数 | 5.8×10-6 /K |
比热 | 0.418W.s/g/k |
热导率 | 25.12W/m/k (@ 100℃) |
折射率 | no =1.768 ne =1.760 |
dn/dt | 13x10-6 /K(@633nm) |
透光特性 | T≈80% (0.3~5μm) |
介电常数 | 11.5(∥c), 9.3(⊥c) |
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