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Les utilisations de Sapphire en Electronique

Saphir, un matériau cristallin de qualité gemme composé en grande partie de l'oxyde d'aluminium, possède plusieurs propriétés qui le rendent attrayant pour une utilisation dans des composants électroniques. Il est un excellent isolant électrique qui conduit bien la chaleur, est compatible avec le silicium et d'autres matériaux électroniques, et est très transparent à la lumière.

  1. La production

    • Les fabricants de composants électroniques produisent leur propre saphir synthétique plutôt que l'utilisation minée cristal, car il est plus économique et plus facile à contrôler la pureté de la matière. Dans le processus de Czochralski moderne, un germe de cristal de saphir minuscule est placé dans un creuset d'oxyde d'aluminium fondu, puis le sortit lentement. L'oxyde d'aluminium cristallise autour de la graine, ce qui entraîne un saphir "boule" qui pèse jusqu'à 500 kilogrammes. Le fabricant coupe la boule en morceaux avec une scie à diamant, puis les utilise pour produire des pièces électroniques.

    • Silicon on Sapphire

      • Les fabricants d'électronique utilisent saphir pour produire certains types de puces de circuit intégré. Ici, saphir sert de couche inférieure, ou substrat, sur lequel des procédés de production mis en modes de silicium et d'autres matériaux, en formant un composite appelée "silicium sur saphir." Le saphir est un bon substrat en ce qu 'il est un cristal pur qui conduit la chaleur à partir des circuits électroniques. Étant un isolant, il permet d'éviter les courants de fuite, d'améliorer la stabilité de composants électroniques.

      Condensateurs variables




      • Sapphire possède une propriété appelée "rigidité diélectrique élevée," ce qui signifie qu'il isole contre des tensions élevées et stocke l'énergie électrique dans le matériau de cristal. Cela en fait un bon matériau pour condensateurs - composants qui emmagasinent les charges électriques et de jouer un rôle important dans les circuits de synchronisation. Condensateurs trimmer Sapphire sont les composants utilisés pour faire des ajustements de précision dans les circuits à haute fréquence tels que les systèmes de micro-ondes.

      Diodes électroluminescentes

      • Les fabricants de composants utilisent des substrats de saphir de produire des LED bleues. Dans un procédé similaire à celui utilisé pour les circuits intégrés silicium sur saphir, le fabricant développe couches de nitrure de gallium sur une mince plaquette de saphir de deux à quatre pouces de diamètre, formant des groupes de LEDs. Le fabricant tranches puis la plaquette en composants individuels, enfermant chaque composant époxy transparente. Quand un courant électrique circule à travers le nitrure de gallium, il produit un éclat bleu vif.

      Fenêtres optiques

      • Toute une gamme de composants, appelé l'optoélectronique, combiner signalisation avec des circuits électroniques traditionnels à base de lumière. Ces dispositifs produisent et reçoivent de la lumière dans les longueurs d'onde allant de l'infrarouge à l'ultraviolet. Les composants eux-mêmes sont fragiles et nécessitent un boîtier robuste pour protéger l'appareil et sceller la saleté et de l'humidité. En outre, le paquet doit avoir une fenêtre transparente aux longueurs d'onde de lumière à laquelle opère le dispositif. Sapphire sert une excellente fenêtre pour l'optoélectronique, car il est difficile, résistant aux rayures, transparente à une large gamme de longueurs d'onde et travaille avec du silicium et d'autres matériaux électroniques communs.

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