Stanford Advanced Materials (SAM) a élargi son portefeuille de wafers en saphir avec des substrats de pureté 5N (99,999 %) et de qualité Epi-Ready, disponibles dans des diamètres allant jusqu’à 8 pouces. Conçus pour l’épitaxie du GaN, les applications LED, optoélectroniques et de R&D en semi-conducteurs avancés, les wafers sont disponibles dans de multiples orientations cristallines, configurations de polissage et épaisseurs personnalisables.
Relever les défis techniques : Désaccord thermique et taux de défauts dans les substrats en saphir de grand diamètre
Alors que les fabricants évoluent vers des formats de substrats plus grands, la planéité des wafers, la qualité de surface, l’orientation cristalline et la constance deviennent de plus en plus importantes pour le contrôle du processus épitaxial.
Les wafers en saphir sont un matériau substrat essentiel dans les LED, l’optoélectronique et les semi-conducteurs de puissance. Étant donné que les Mini-LED, les Micro-LED et les dispositifs de puissance de nouvelle génération exigent des wafers de plus grande taille, l’industrie est en train de passer des formats 2 pouces et 4 pouces aux formats 6 pouces et même 8 pouces.
Cependant, cette montée en échelle s’accompagne de défis techniques sérieux. Des recherches montrent qu’en raison du désaccord de dilatation thermique entre le saphir et le nitrure de gallium (GaN), les wafers en saphir de plus grande taille présentent un risque significativement plus élevé de voilage et de fissuration. À mesure que le diamètre du wafer en saphir augmente, le contrôle de la cambrure, du voilage, de la variation d’épaisseur totale et de la qualité de surface devient plus exigeant. En épitaxie du GaN, le désaccord du réseau cristallin et de la dilatation thermique entre le GaN et le saphir peut également contribuer à des contraintes résiduelles dans la structure épitaxiale.
Pour les institutions de recherche et les fabricants de dispositifs haute fiabilité, ce dont on a vraiment besoin, c’est d’un wafer en saphir offrant une haute pureté, une faible densité de défauts, une orientation précise du réseau cristallin et des options de personnalisation, tout en les aidant à contourner les problèmes de rendement liés à la production de masse.
Des wafers en saphir de haute pureté conçus pour les applications haut de gamme
Stanford Advanced Materials propose des wafers en saphir d’une pureté allant jusqu’à 99,999 %, répondant aux exigences les plus strictes des processus de fabrication des semi-conducteurs.
Dureté Mohs 9 supérieure pour les environnements semiconducteurs difficiles
Le saphir atteint 9 sur l’échelle de Mohs, juste derrière le diamant. Il offre ainsi une résistance exceptionnelle aux rayures et une durabilité à long terme, préservant l’intégrité de la surface même dans des environnements de traitement agressifs. Cela en fait non seulement un substrat LED idéal, mais également un excellent choix pour les pièces mécaniques de précision et les équipements sous vide.
Haute stabilité thermique et dimensionnelle
Le saphir combine une stabilité à haute température avec une bonne intégrité dimensionnelle et une isolation électrique, ce qui le rend adapté aux environnements exigeants de croissance épitaxiale et de traitement des semi-conducteurs.
Large transmission optique (0,2 à 4 μm) et haute rigidité diélectrique
Le saphir offre une excellente transmission de l’ultraviolet à l’infrarouge (0,2-4 μm), et sa large bande interdite en fait un excellent isolant électrique. Cette combinaison de transparence optique et d’isolation électrique lui confère une valeur unique dans l’optoélectronique et les applications de capteurs.
Inertie chimique face aux processus de gravure et de nettoyage par plasma
Le saphir présente une stabilité chimique élevée vis-à-vis de nombreux produits chimiques utilisés dans les environnements semiconducteurs et de laboratoire. Sa durabilité chimique contribue à maintenir l’intégrité du substrat et à réduire les risques de contamination lors des étapes de traitement compatibles.
Orientations cristallines personnalisables (plans C, A, R, M) et spécifications Epi-Ready
Les wafers en saphir sont anisotropes, différentes orientations cristallines offrent différentes propriétés optiques, mécaniques et électriques. Stanford Advanced Materials propose généralement une gamme d’orientations standard, incluant le plan C (0001), le plan A (11-20), le plan R (1-102) et le plan M (10-10). Les wafers en saphir de plan C sont le choix privilégié pour l’épitaxie des LED et des dispositifs de puissance à base de GaN, tandis que le plan R est souvent utilisé pour des applications spécialisées telles que les wafers silicium sur saphir (SOS).
En ce qui concerne les tailles, nous couvrons des diamètres allant de 1 pouce à 8 pouces, avec une épaisseur personnalisable de 0,35 mm à 1 mm. Pour l’épitaxie du GaN et les applications similaires, des wafers en saphir polis sur une face ou sur les deux faces (DSP) sont disponibles, avec une rugosité de surface allant jusqu’à Ra ≤ 5 Å, répondant aux normes Epi-Ready.
Stanford Advanced Materials (SAM) est un fournisseur mondial de matériaux de haute pureté, proposant une large gamme de substrats cristallins, y compris des wafers en saphir pour les secteurs des semi-conducteurs, de l’optoélectronique, de l’optique et de la recherche scientifique. Avec une large base de clients, les wafers en saphir de SAM sont utilisés non seulement dans le développement des LED et des dispositifs de puissance, mais également dans les applications d’électronique grand public et aérospatiales.
