藍寶石詳細介紹
藍寶石的組成為氧化鋁(Al2O3)，是由三個氧原子和兩個鋁原子以共價鍵型式結合而成,其晶體結構為六方晶格結構.它常被應用的切面有A-Plane, C-Plane及R-Plane.由於藍寶石的光學穿透帶很寬,從近紫外光(190nm)到中紅外線都具有很好的透光性.因此被大量用在光學元件、紅外裝置、高強度鐳射鏡片材料及光罩材料上，它具有高聲速、耐高溫、抗腐蝕、高硬度、高透光性、熔點高（2045℃）等特點，它是一種相當難加工的材料，因此常被用來作為光電元件的材料。目前超高亮度白/藍光LED的品質取決於氮化鎵磊晶(GaN)的材料品質，而氮化鎵磊晶品質則與所使用的藍寶石基板表面加工品質息息相關，藍寶石(單晶Al2O3 ) C面與Ⅲ-Ⅴ和Ⅱ-Ⅵ族沉積薄膜之間的晶格常數失配率小，同時符合GaN 磊晶製程中耐高溫的要求，使得藍寶石晶片成為製作白/藍/綠光LED的關鍵材料。
下圖則分別為藍寶石的切面圖;晶體結構圖上視圖;晶體結構側視圖; Al2O3分之結構圖;
藍寶石結晶面示意圖：
最常用來做GaN磊晶的是C面(0001)這個不具極性的面,所以GaN的極性將由製程決定
(a) 圖從C軸俯看 (b)圖從C軸側看
藍寶石（AL2O3)特性表 |
| 分子式 |
AL2O3 |
| 密度 |
3.95-4.1克/立方厘米 |
| 晶體結構 |
六方晶格 |
| 晶格常數 |
a=4.785A,c=12.991A |
| 莫氏硬度 |
9 （僅次於鑽石 10） |
| 熔點 |
2045℃ |
| 沸點 |
3000℃ |
| 熱膨脹係數 |
5.8×10 -6 /K |
| 比熱 |
0.418W.s/g/k |
| 熱導率 |
25.12W/m/k (@ 1000℃) |
| 折射率 |
no=1.768 ne=1.760 |
| dn/dt |
13×10 -6 /K(@633nm) |
| 透光特性 |
T≈80%(0.3~5um) |
| 介電常數 |
11.5(//c), 9.3(⊥c) |
|
