1. LED制造基板：蓝宝石衬底广泛用于生长氮化镓 （GaN） 层，这对于生产蓝色和白色 LED 至关重要。
2. 光学窗口：在半导体制造中，蓝宝石窗口因其在广泛的波长范围内的透明度而被用作光刻设备中的光学窗口。
3. 保护罩：它们充当传感器和其他敏感组件的保护罩，确保耐用性和可靠性。

为什么蓝宝石是理想的材料：

1. 光学透明度：蓝宝石在从紫外线 （UV） 到红外线 （IR） 的广泛光谱范围内具有高度透明度，使其适合半导体工艺中的光学应用。
2. 硬度和耐用性：蓝宝石的莫氏硬度为 9，具有令人难以置信的耐刮擦性和耐用性，可确保在恶劣条件下的使用寿命和可靠性。
3. 热稳定性：蓝宝石具有优异的导热性，可以承受高温，这在高温作常见的半导体加工中至关重要。
4. 耐化学性：蓝宝石具有化学惰性，可抵抗大多数酸和碱的侵蚀，从而确保在各种化学环境中的稳定性和可靠性。

蓝宝石满足的技术要求：

1. 导热系数：蓝宝石的导热系数约为 25 W/m·K，有助于在半导体制造过程中有效散热。
2. 光学清晰度：紫外到红外范围内的高光学清晰度确保了光刻和其他光学应用中的最小信号损失和高精度。
3. 机械强度：蓝宝石的高机械强度（约 2000 MPa）确保其能够承受制造和作过程中的机械应力。
4. 介电性能：蓝宝石具有优异的介电性能，室温下的介电常数约为9.3，这有利于各种电子应用。

与较小材料的比较：

• 玻璃：
  • 热稳定性：与蓝宝石相比，玻璃的热稳定性较低，因此不太适合高温半导体工艺。
  • 耐久性：玻璃更容易被划伤和破裂，从而降低其在恶劣环境中的使用寿命和可靠性。
  • 光学清晰度：虽然玻璃可以高度透明，但它通常无法与蓝宝石的宽光谱透明度相匹配。
• 硅：
  • 光学透明度：硅在可见光谱中不透明，与蓝宝石相比，硅在光学应用中的使用受到了限制。
  • 机械强度：硅比蓝宝石更脆，机械强度更低，因此在机械应力下的耐用性较差。
  • 导热系数：虽然硅具有良好的导热系数，但不如蓝宝石高，影响散热效率。

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