Het materiaal van het enig kristalsubstraat verwijst naar een enig kristalwafeltje want epitaxial groei van een kristal film verdunt. En de term „epitaxy“ verwijst onder bepaalde voorwaarden naar een andere richtinggroei van een ander enig kristal op de oppervlakte van één enkel kristal. Met de ononderbroken ontwikkeling van wetenschap en technologie, vooral de stijging en ontwikkeling van de opto-elektronicaindustrie, zijn de prestaties en de kwaliteit van dunne films meer en meer eisend geworden. De originele substraatmaterialen zijn verre van het voldoen aan van de vereisten, zodat worden diverse enig kristalmaterialen gebruikt als substraten. Op het juiste moment, heeft de schaal van zijn industrie zich uitgebreid, en het onderzoekgebied breidt zich constant uit. Monocrystalline siliciummaterialen zijn de aangewezen substraatmaterialen voor vele dunne films toe te schrijven aan hun verenigbaarheid met micro-electronische apparaten. Enkele zelfde dunne films die op diverse substraten worden gekweekt kunnen de beste prestaties of het meest economische voordeel verkrijgen. Bijvoorbeeld, sic omvatten de dunne de filmsubstraten van GaN, Al2O3, ZnO, Si, en LiAiO2. Monocrystalline substraatmaterialen zijn de basis van de opto-elektronicaindustrie.

Als substraatmateriaal, heeft het enige kristal de volgende basiskenmerken: stabiele fysieke en chemische eigenschappen, gemakkelijke toegang tot grote enige kristallen, hoog warmtegeleidingsvermogen, kleine thermische uitbreidingscoëfficiënt, goede hittebestendigheid, en goede werkbaarheid.

Types van enig kristalsubstraten

• SiNx

  Hebben de SiNx dunne films hoge hardheid, corrosieweerstand, weerstand op hoge temperatuur, goede warmtegeleidingsvermogen en isolatie, en uitstekende foto-elektrische prestaties. Daarom zijn de dunne films van SiNx wijd gebruikt op het gebied van micro-elektronica en micro-mechanical systemen.

• GaAs

  Galliumarsenide (GaAs) is een IIIV materiaal van de samenstellingshalfgeleider dat bij hogere temperaturen en grotere richtingvoltages kan werken. Het is het aangewezen materiaal voor de vervaardiging van high-power apparaten. Zijn elektronenmobiliteit is 6 keer dat van Si, en zijn werkende frequentie is hoog. Het is een ideaal materiaal voor de productie van hoge snelheidsgeïntegreerde schakelingen en hoge snelheids elektronische apparaten.

• Al2O3

  Al0,32GA0,78N/GaN single-crystal dunne film die door epitaxial groei op een saffier wordt gekweekt (hoofdzakelijk Al2O3) het substraat die technologie van het deposito(mocvd) van de metaal de organische chemische damp is gebruiken het meest aangewezen materiaal voor de voorbereiding van frequentie op hoge temperatuur, hoge, en hoge machtsapparaten. Het materiële systeem heeft groot toepassingspotentieel op satelliet, radar, mededelingen en andere gebieden.

• SrTiO3

  Strontiumtitanaat (SrTiO3) is een wijd gebruikt elektronisch functioneel ceramisch materiaal, dat de voordelen van hoge diëlektrische constante, laag diëlektrisch verlies, en goede thermische stabiliteit heeft. En het wordt wijd gebruikt in de elektronische, mechanische en ceramische industrieën. Tegelijkertijd, als functioneel materiaal, heeft het strontiumtitanaat uitstekende photocatalytic activiteit, en heeft unieke elektromagnetische eigenschappen en redox katalytische activiteit. Het strontiumtitanaat is ook wijd gebruikt in de photocatalytic decompositie van water om waterstof, photocatalytic degradatie van organische verontreinigende stoffen en fotochemische batterijen te produceren. Bovendien wordt het vaak gesneden in een synthetische smaragdgroen-typehalfedelsteen en is een zeer goed diamantsubstituut.

Toepassingen

• Lichtende materialen: De opbrengs wit licht van (LEDs) van halfgeleider lichtgevend dioden, en wegens hun energy-saving en milieuvriendelijke kenmerken, zijn zij de waardevolste nieuwe lichtbron in deze eeuw geworden. Monocrystalline substraatmaterialen spelen een belangrijke rol in LEDs. Momenteel, sic zijn de algemeen gebruikte substraten, Al2O3 en Si. Het smeltpunt van sic enig kristal is zeer hoog, over 2700°C, zodat zijn zijn chemische eigenschappen vrij stabiel. Sic zijn de substraatmaterialen beschikbaar in 6H-type en 4H-type, dat productiecontrole moeilijker maakt. Tot 1991, begon het type 6H-SIC worden op de markt gebracht, en de introductie op de markt van 4H-sic begonnen vanaf 1994. Het substraatmateriaal legde sic de fundamenten voor de geboorte van leiden in 1996.

• Supergeleidende materialen: De supergeleidende materialen worden over het algemeen voorbereid op een ultra-vlot substraat van het oppervlakte enige kristal. De zogenaamde ultra-vlotte oppervlakte is een oppervlakte met een ruwheid van minder dan 1 NM. Het wordt gekenmerkt door geen oppervlakteschade of krassen en geen subsurface schade. Deze ultra-vlotte het substraatverwerking van het oppervlakte enige kristal infiltreert geleidelijk aan in vele gebieden zoals supergeleiding, reuzemagneto-weerstand, ferroelectric dunne films en dergelijke. De quasi-kubieke structuur van LaAlO3 bij normale temperatuur is een typisch super-vlot substraat van het oppervlakte enige kristal met een rooster constant van 0,379 NM. LaAlO3 vaak wordt gebruikt als substraat voor supergeleidende materiële YBCO op hoge temperatuur.