ନୀଳମଣି ହେଉଛି ଆଲୁମିନାର ଏକକ ସ୍ଫଟିକ, ତ୍ରିପକ୍ଷୀୟ ସ୍ଫଟିକ ପ୍ରଣାଳୀ, ଷଡ଼ଭୁଜ ଗଠନ ସହିତ ଜଡିତ, ଏହାର ସ୍ଫଟିକ ଗଠନ ତିନୋଟି ଅମ୍ଳଜାନ ପରମାଣୁ ଏବଂ ଦୁଇଟି ଆଲୁମିନିୟମ୍ ପରମାଣୁ ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ, ସହଭାଗୀ ବନ୍ଧନ ପ୍ରକାରରେ, ବହୁତ ନିକଟରୁ ବ୍ୟବସ୍ଥିତ, ଦୃଢ଼ ବନ୍ଧନ ଶୃଙ୍ଖଳ ଏବଂ ଜାଲି ଶକ୍ତି ସହିତ, ଯେତେବେଳେ ଏହାର ସ୍ଫଟିକ ଭିତର ପ୍ରାୟ କୌଣସି ଅଶୁଦ୍ଧତା କିମ୍ବା ତ୍ରୁଟି ନାହିଁ, ତେଣୁ ଏହାର ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଇନସୁଲେସନ, ସ୍ୱଚ୍ଛତା, ଭଲ ତାପଜ ପରିବାହୀତା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ କଠୋରତା ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଇନସୁଲେସନ ଅଛି। ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ୱିଣ୍ଡୋ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ କାର୍ଯ୍ୟକ୍ଷମ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ ଭାବରେ ବ୍ୟାପକ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ। ତଥାପି, ନୀଳମଣିର ଆଣବିକ ଗଠନ ଜଟିଳ ଏବଂ ଆନିସୋଟ୍ରୋପି ଅଛି, ଏବଂ ବିଭିନ୍ନ ସ୍ଫଟିକ ଦିଗଗୁଡ଼ିକର ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ଏବଂ ବ୍ୟବହାର ପାଇଁ ସମ୍ପୃକ୍ତ ଭୌତିକ ଗୁଣ ଉପରେ ପ୍ରଭାବ ମଧ୍ୟ ବହୁତ ଭିନ୍ନ, ତେଣୁ ବ୍ୟବହାର ମଧ୍ୟ ଭିନ୍ନ। ସାଧାରଣତଃ, ନୀଳମଣି ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ C, R, A ଏବଂ M ସମତଳ ଦିଗରେ ଉପଲବ୍ଧ।
ଏହାର ପ୍ରୟୋଗସି-ପ୍ଲେନ୍ ନୀଳାଫିୟାର୍ ୱାଫର
ଏକ ବିସ୍ତୃତ ବ୍ୟାଣ୍ଡଗ୍ୟାପ୍ ତୃତୀୟ ପିଢ଼ିର ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ ଭାବରେ ଗାଲିୟମ୍ ନାଇଟ୍ରାଇଡ୍ (GaN), ବିସ୍ତୃତ ପ୍ରତ୍ୟକ୍ଷ ବ୍ୟାଣ୍ଡ ଗ୍ୟାପ୍, ଦୃଢ଼ ପରମାଣୁ ବନ୍ଧନ, ଉଚ୍ଚ ତାପଜ ପରିବାହୀତା, ଭଲ ରାସାୟନିକ ସ୍ଥିରତା (ପ୍ରାୟ କୌଣସି ଏସିଡ୍ ଦ୍ୱାରା କ୍ଷୟ ହୁଏ ନାହିଁ) ଏବଂ ଦୃଢ଼ ବିକିରଣ-ବିରୋଧୀ କ୍ଷମତା ରହିଛି, ଏବଂ ଅପ୍ଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ, ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଶକ୍ତି ଉପକରଣ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଫ୍ରିକ୍ୱେନ୍ସି ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ଉପକରଣର ପ୍ରୟୋଗରେ ବ୍ୟାପକ ସମ୍ଭାବନା ରହିଛି। ତଥାପି, GaN ର ଉଚ୍ଚ ତରଳାଇବା ବିନ୍ଦୁ ଯୋଗୁଁ, ବଡ଼ ଆକାରର ଏକକ ସ୍ଫଟିକ ସାମଗ୍ରୀ ପାଇବା କଷ୍ଟକର, ତେଣୁ ସାଧାରଣ ଉପାୟ ହେଉଛି ଅନ୍ୟ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ଗୁଡ଼ିକରେ ହେଟେରୋଏପିଟାକ୍ସି ବୃଦ୍ଧି କରିବା, ଯାହା ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ ପାଇଁ ଅଧିକ ଆବଶ୍ୟକତା ରଖେ।
ସହିତ ତୁଳନା କଲେନୀଳମଣି ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ସ୍ଫଟିକ ମୁହଁ ସହିତ, C-ପ୍ଲେନ୍ (<0001> ଦିଗନିର୍ଦ୍ଦେଶ) ନୀଳାକାର ୱେଫର ଏବଂ Ⅲ-Ⅴ ଏବଂ Ⅱ-Ⅵ (ଯେପରିକି GaN) ଗୋଷ୍ଠୀରେ ଜମା ହୋଇଥିବା ଫିଲ୍ମ ମଧ୍ୟରେ ଜାଲିସ୍ ସ୍ଥିର ଅସମେଳ ହାର ତୁଳନାତ୍ମକ ଭାବରେ ଛୋଟ, ଏବଂ ଦୁଇଟି ଏବଂAlN ଫିଲ୍ମସ୍ଏହାକୁ ବଫର ସ୍ତର ଭାବରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ ଏବଂ ଏହା GaN ସ୍ଫଟିକୀକରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ଉଚ୍ଚ ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରତିରୋଧର ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରେ। ତେଣୁ, ଏହା GaN ବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ ଏକ ସାଧାରଣ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ, ଯାହାକୁ ଧଳା/ନୀଳ/ସବୁଜ ଏଲ୍ଇଡି, ଲେଜର ଡାୟୋଡ୍, ଇନଫ୍ରାରେଡ୍ ଡିଟେକ୍ଟର ଏବଂ ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ତିଆରି କରିବାରେ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ।
ଏହା ଉଲ୍ଲେଖନୀୟ ଯେ C-ପ୍ଲେନ୍ ନୀଳାଫିର୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ବଢ଼ୁଥିବା GaN ଫିଲ୍ମ ଏହାର ଧ୍ରୁବୀୟ ଅକ୍ଷ ସହିତ ବଢ଼େ, ଅର୍ଥାତ୍ C-ଅକ୍ଷର ଦିଗ, ଯାହା କେବଳ ପରିପକ୍ୱ ବୃଦ୍ଧି ପ୍ରକ୍ରିୟା ଏବଂ ଏପିଟାକ୍ସି ପ୍ରକ୍ରିୟା, ତୁଳନାତ୍ମକ କମ୍ ମୂଲ୍ୟ, ସ୍ଥିର ଭୌତିକ ଏବଂ ରାସାୟନିକ ଗୁଣବତ୍ତା ନୁହେଁ, ବରଂ ଉନ୍ନତ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ମଧ୍ୟ। C-ଅଭିମୁଖୀ ନୀଳାଫିର୍ ୱେଫରର ପରମାଣୁଗୁଡ଼ିକ ଏକ O-ଆଲ-ଆଲ-ଓ-ଆଲ-O ବ୍ୟବସ୍ଥାରେ ବନ୍ଧିତ, ଯେତେବେଳେ M-ଅଭିମୁଖୀ ଏବଂ A-ଅଭିମୁଖୀ ନୀଳାଫିର୍ ସ୍ଫଟିକଗୁଡ଼ିକ al-O-ଆଲ-O ରେ ବନ୍ଧିତ। କାରଣ Al-Al ରେ M-ଅଭିମୁଖୀ ଏବଂ A-ଅଭିମୁଖୀ ନୀଳାଫିର୍ ସ୍ଫଟିକ ତୁଳନାରେ Al-O ତୁଳନାରେ କମ୍ ବନ୍ଧନ ଶକ୍ତି ଏବଂ ଦୁର୍ବଳ ବନ୍ଧନ ଅଛି, C-ନୀଳମାର ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ ମୁଖ୍ୟତଃ Al-Al କୀ ଖୋଲିବା ପାଇଁ, ଯାହା ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କରିବା ସହଜ, ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ପୃଷ୍ଠ ଗୁଣବତ୍ତା ପ୍ରାପ୍ତ କରିପାରିବ, ଏବଂ ତା’ପରେ ଉତ୍ତମ ଗାଲିୟମ୍ ନାଇଟ୍ରାଇଡ୍ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଗୁଣବତ୍ତା ପ୍ରାପ୍ତ କରିପାରିବ, ଯାହା ଅଲ୍ଟ୍ରା-ଉଚ୍ଚ ଉଜ୍ଜ୍ୱଳତା ଧଳା/ନୀଳ LED ର ଗୁଣବତ୍ତା ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ। ଅନ୍ୟପକ୍ଷରେ, C-ଅକ୍ଷ ସହିତ ବଢ଼ୁଥିବା ଫିଲ୍ମଗୁଡ଼ିକର ସ୍ୱତଃସ୍ଫୂର୍ତ୍ତ ଏବଂ ପାଇଜୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ଧ୍ରୁବୀକରଣ ପ୍ରଭାବ ଥାଏ, ଯାହା ଫଳରେ ଫିଲ୍ମଗୁଡ଼ିକ ଭିତରେ ଏକ ଶକ୍ତିଶାଳୀ ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ର (ସକ୍ରିୟ ସ୍ତର କ୍ୱାଣ୍ଟମ୍ ୱେଲ୍ସ) ସୃଷ୍ଟି ହୁଏ, ଯାହା GaN ଫିଲ୍ମଗୁଡ଼ିକର ଆଲୋକୀୟ ଦକ୍ଷତାକୁ ବହୁ ପରିମାଣରେ ହ୍ରାସ କରେ।
ଏ-ପ୍ଲେନ୍ ନୀଳାଫିୟାର୍ ୱାଫରପ୍ରୟୋଗ
ଏହାର ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ବ୍ୟାପକ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା, ବିଶେଷକରି ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ପରିବହନ ହେତୁ, ନୀଳାଫିର ସିଙ୍ଗଲ ସ୍ଫଟିକ ଇନଫ୍ରାରେଡ ପ୍ରବେଶ ପ୍ରଭାବକୁ ବୃଦ୍ଧି କରିପାରିବ, ଏବଂ ଏକ ଆଦର୍ଶ ମଧ୍ୟ-ଅଇନ୍ଫ୍ରାରେଡ ୱିଣ୍ଡୋ ସାମଗ୍ରୀ ହୋଇପାରୁଛି, ଯାହା ସାମରିକ ଫଟୋଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ଉପକରଣରେ ବହୁଳ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୋଇଆସୁଛି। ଯେଉଁଠାରେ A ନୀଳାଫିର ହେଉଛି ମୁହଁର ସାଧାରଣ ଦିଗରେ ଏକ ଧ୍ରୁବୀୟ ସମତଳ (C ସମତଳ), ତାହା ଏକ ଅଣ-ଧ୍ରୁବୀୟ ପୃଷ୍ଠ। ସାଧାରଣତଃ, A-ଅଭିମୁଖୀ ନୀଳାଫିର ସ୍ଫଟିକର ଗୁଣବତ୍ତା C-ଅଭିମୁଖୀ ସ୍ଫଟିକ ଅପେକ୍ଷା ଭଲ, କମ୍ ସ୍ଥାନଚ୍ୟୁତି, କମ୍ ମୋଜାଇକ୍ ଗଠନ ଏବଂ ଅଧିକ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ସ୍ଫଟିକ ଗଠନ ସହିତ, ତେଣୁ ଏହାର ଆଲୋକ ପ୍ରସାରଣ କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତା ଉନ୍ନତ। ସେହି ସମୟରେ, ବିମାନ a ରେ Al-O-Al-O ପରମାଣୁ ବନ୍ଧନ ମୋଡ୍ ଯୋଗୁଁ, A-ଅଭିମୁଖୀ ନୀଳାଫିରର କଠୋରତା ଏବଂ ପରିଧାନ ପ୍ରତିରୋଧ C-ଅଭିମୁଖୀ ନୀଳାଫିର ଅପେକ୍ଷା ଯଥେଷ୍ଟ ଅଧିକ। ତେଣୁ, A-ଦିଗୀୟ ଚିପ୍ସ ଅଧିକାଂଶ ସମୟରେ ୱିଣ୍ଡୋ ସାମଗ୍ରୀ ଭାବରେ ବ୍ୟବହୃତ ହୁଏ; ଏହା ସହିତ, A ନୀଳାଫର ମଧ୍ୟ ସମାନ ଡାଇଲେକ୍ଟ୍ରିକ୍ ସ୍ଥିର ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଇନସୁଲେସନ୍ ଗୁଣ ରହିଛି, ତେଣୁ ଏହାକୁ ହାଇବ୍ରିଡ୍ ମାଇକ୍ରୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ ପ୍ରଯୁକ୍ତିରେ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଇପାରିବ, କିନ୍ତୁ TlBaCaCuO (TbBaCaCuO), Tl-2212 ବ୍ୟବହାର, ସେରିୟମ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ (CeO2) ନୀଳାଫର କମ୍ପୋଜିଟ୍ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଉପରେ ବିଷମ ଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ସୁପରକଣ୍ଡକ୍ଟିଂ ଫିଲ୍ମଗୁଡ଼ିକର ବୃଦ୍ଧି ଭଳି ଉତ୍କୃଷ୍ଟ ପରିବାହକଙ୍କ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ ମଧ୍ୟ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଇପାରିବ। ତଥାପି, Al-O ର ବଡ଼ ବନ୍ଧନ ଶକ୍ତି ଯୋଗୁଁ, ଏହାକୁ ପ୍ରକ୍ରିୟାକରଣ କରିବା ଅଧିକ କଷ୍ଟକର।
ପ୍ରୟୋଗR /M ପ୍ଲେନ୍ ନୀଳାଫିୟାର୍ ୱାଫର
R-ପ୍ଲେନ୍ ହେଉଛି ନୀଳମଣିର ଅଣ-ଧ୍ରୁବୀୟ ପୃଷ୍ଠ, ତେଣୁ ନୀଳମଣି ଉପକରଣରେ R-ପ୍ଲେନ୍ ସ୍ଥିତିରେ ପରିବର୍ତ୍ତନ ଏହାକୁ ଭିନ୍ନ ଯାନ୍ତ୍ରିକ, ତାପଜ, ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଏବଂ ଅପ୍ଟିକାଲ୍ ଗୁଣ ପ୍ରଦାନ କରେ। ସାଧାରଣତଃ, ସିଲିକନର ହେଟେରୋଏପିଟାକ୍ସିଆଲ୍ ଜମା ପାଇଁ R-ପୃଷ୍ଠ ନୀଳମଣି ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପସନ୍ଦ କରାଯାଏ, ମୁଖ୍ୟତଃ ଅର୍ଦ୍ଧପରିବାହୀ, ମାଇକ୍ରୋୱେଭ୍ ଏବଂ ମାଇକ୍ରୋଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ସ ସମନ୍ୱିତ ସର୍କିଟ୍ ପ୍ରୟୋଗ ପାଇଁ, ସୀସା ଉତ୍ପାଦନରେ, ଅନ୍ୟାନ୍ୟ ସୁପରକଣ୍ଡକ୍ଟିଂ ଉପାଦାନ, ଉଚ୍ଚ ପ୍ରତିରୋଧକ ପ୍ରତିରୋଧକ, ଗାଲିୟମ୍ ଆର୍ସେନାଇଡ୍ ମଧ୍ୟ R-ପ୍ରକାର ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ବୃଦ୍ଧି ପାଇଁ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇପାରିବ। ବର୍ତ୍ତମାନ, ସ୍ମାର୍ଟ ଫୋନ୍ ଏବଂ ଟାବଲେଟ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟର ସିଷ୍ଟମର ଲୋକପ୍ରିୟତା ସହିତ, R-ଫେସ୍ ନୀଳମଣି ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସ୍ମାର୍ଟ ଫୋନ୍ ଏବଂ ଟାବଲେଟ୍ କମ୍ପ୍ୟୁଟର ପାଇଁ ବ୍ୟବହୃତ ବିଦ୍ୟମାନ ଯୌଗିକ SAW ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକୁ ବଦଳାଇଛି, ଯାହା କାର୍ଯ୍ୟଦକ୍ଷତାକୁ ଉନ୍ନତ କରିପାରିବ ଏପରି ଡିଭାଇସଗୁଡ଼ିକ ପାଇଁ ଏକ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପ୍ରଦାନ କରୁଛି।
ଯଦି ଉଲ୍ଲଂଘନ ହୁଏ, ତେବେ ଯୋଗାଯୋଗ ଡିଲିଟ୍ କରନ୍ତୁ
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ଜୁଲାଇ-୧୬-୨୦୨୪