سیفائر سبسٹریٹ
تفصیل
سیفائر (Al2O3) سنگل کرسٹل ایک بہترین ملٹی فنکشنل مواد ہے۔اس میں اعلی درجہ حرارت مزاحمت، اچھی گرمی کی ترسیل، اعلی سختی، اورکت ٹرانسمیشن اور اچھی کیمیائی استحکام ہے.یہ صنعت، قومی دفاع اور سائنسی تحقیق کے بہت سے شعبوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے (جیسے کہ اعلی درجہ حرارت اورکت کھڑکی)۔ایک ہی وقت میں، یہ ایک قسم کا وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والا واحد کرسٹل سبسٹریٹ مواد بھی ہے۔یہ موجودہ نیلے، بنفشی، سفید روشنی خارج کرنے والے ڈایڈڈ (ایل ای ڈی) اور بلیو لیزر (ایل ڈی) انڈسٹری میں پہلی پسند کا سبسٹریٹ ہے (گیلیم نائٹرائڈ فلم کو پہلے نیلم کے سبسٹریٹ پر اپیٹیکسیل ہونے کی ضرورت ہے)، اور یہ ایک اہم سپر کنڈکٹنگ بھی ہے۔ فلم سبسٹریٹ.Y-سسٹم، La سسٹم اور دیگر ہائی ٹمپریچر سپر کنڈکٹنگ فلموں کے علاوہ، اس کا استعمال نئی عملی MgB2 (میگنیشیم ڈائبورائیڈ) سپر کنڈکٹنگ فلموں کو اگانے کے لیے بھی کیا جا سکتا ہے (عام طور پر سنگل کرسٹل سبسٹریٹ MgB2 کی تعمیر کے دوران کیمیاوی طور پر خراب ہو جائے گا۔ فلمیں)۔
پراپرٹیز
کرسٹل طہارت | > 99.99% |
میلٹ پوائنٹ (℃) | 2040 |
کثافت (g/cm3) | 3.98 |
سختی (Mho) | 9 |
حرارتی پھیلاؤ | 7.5 (x10-6/oC) |
مخصوص گرمی | 0.10 ( کیلوری /oC) |
حرارت کی ایصالیت | 46.06 @ 0oC 25.12 @ 100oسی، 12.56 @ 400oC ( W/(mK) ) |
ڈائی الیکٹرک مستقل | A محور پر ~ 9.4 @300K ~ 11.58@ 300K C محور پر |
10 گیگا ہرٹز پر ٹینجنٹ کا نقصان | <2x10-5A محور پر، <5 x10-5سی محور پر |
سیفائر سبسٹریٹ کی تعریف
سیفائر سبسٹریٹ سے مراد ایک شفاف کرسٹل مواد ہے جو سنگل کرسٹل ایلومینیم آکسائیڈ (Al2O3) سے بنا ہے۔اصطلاح "نیلم" اکثر کورنڈم قیمتی پتھر کی قسم کو بیان کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے، جو عام طور پر نیلے رنگ کی ہوتی ہے۔تاہم، ذیلی جگہوں کے لحاظ سے، نیلم سے مراد مصنوعی طور پر اگایا گیا، بے رنگ، اعلیٰ پاکیزگی والا کرسٹل ہے جو مختلف قسم کے استعمال میں استعمال ہوتا ہے۔نیلم کے ذیلی ذخائر کے بارے میں کچھ اہم نکات یہ ہیں:
1. کرسٹل ڈھانچہ: نیلم کا ایک مسدس کرسٹل ڈھانچہ ہے جس میں ایلومینیم کے ایٹم اور آکسیجن کے ایٹم بار بار ترتیب دیئے جاتے ہیں۔اس کا تعلق مثلثی کرسٹل سسٹم سے ہے۔
2. اعلی سختی: نیلم سب سے مشکل مواد میں سے ایک ہے جس میں 9 کی Mohs سختی ہے۔
3. روشنی کی ترسیل: نیلم میں بہترین روشنی کی ترسیل ہوتی ہے، خاص طور پر مرئی اور قریب اورکت والے علاقوں میں۔یہ تقریباً 180 nm سے 5500 nm تک روشنی کو منتقل کر سکتا ہے، جس سے یہ آپٹیکل اور آپٹیکل الیکٹرانک ایپلی کیشنز کی وسیع رینج کے لیے موزوں ہے۔
4. تھرمل اور مکینیکل خصوصیات: نیلم میں اچھی تھرمل اور مکینیکل خصوصیات، زیادہ پگھلنے کا نقطہ، کم تھرمل توسیعی گتانک، اور بہترین تھرمل چالکتا ہے۔یہ اعلی درجہ حرارت، مکینیکل تناؤ اور تھرمل سائیکلنگ کا مقابلہ کر سکتا ہے، جس سے یہ اعلی درجہ حرارت اور ہائی پاور ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہے۔
5. کیمیائی استحکام: نیلم اعلی کیمیائی استحکام ہے اور زیادہ تر تیزاب، الکلیس اور نامیاتی سالوینٹس کے خلاف مزاحمت کر سکتا ہے۔یہ خصوصیت مختلف سخت ماحول میں اس کی پائیداری اور وشوسنییتا کو یقینی بناتی ہے۔
6. برقی موصلیت کی خصوصیات: نیلم ایک بہترین برقی انسولیٹر ہے، جو ان ایپلی کیشنز کے لیے فائدہ مند ہے جن کو برقی تنہائی یا موصلیت کی ضرورت ہوتی ہے۔
7. ایپلی کیشن: سیفائر سبسٹریٹس آپٹو الیکٹرانکس، سیمی کنڈکٹرز، لائٹ ایمیٹنگ ڈائیوڈس، لیزر ڈائیوڈس، آپٹیکل ونڈوز، واچ کرسٹل اور سائنسی تحقیق میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔
آپٹیکل، مکینیکل، تھرمل اور کیمیائی خصوصیات کے امتزاج کی وجہ سے نیلم کے ذیلی ذخائر انتہائی قابل قدر ہیں۔اس کی نمایاں مادی خصوصیات اسے اعلیٰ پائیداری، اعلیٰ نظری وضاحت، برقی موصلیت اور ماحولیاتی عناصر کے خلاف مزاحمت کی ضرورت والی ایپلی کیشنز کے لیے موزوں بناتی ہیں۔