Sapphire-Substrate
蓝宝石衬底（c 面）
半导体材料衬底与封装材料
数据完整度
68
单晶 α-Al2O3，带隙 8.8 eV 完全绝缘、莫氏硬度 9、在 0.2~5.5 μm 透明。是 GaN LED 外延的标准衬底（成本低于 SiC），也用于窗口与耐磨件。
别名 / 旧代号Al2O3单晶Sapphire蓝宝石
- 典型用途
- GaN LED 衬底、光学窗口、手表镜面、耐磨轴承、红外整流罩
- 英文名
- Sapphire substrate (c-plane)
GB/T 30858-2025
相近牌号
按需求找更多 →按已录入性能数据的属性指纹计算，仅供初筛
怎么读数值：≥ / ≤标准保证值，可当验收依据典型值手册 / 厂商常见值，仅供参考置信度 A–FA 已核原文 · D 手册值 · F 公认常数
关键性能速览
半导体以能带与热电参数选型，力学参数仅供封装应力分析参考- 禁带宽度 Eg
- 8.8eVB单晶态（KY 法/泡生法）
- 导热系数 λ
- 35W/(m·K)B单晶态（KY 法/泡生法）
- 介电常数 εr
- 9.4B单晶态（KY 法/泡生法）
- 弹性模量 E
- 380GPaB单晶态（KY 法/泡生法） · 纵向 L
- 电阻率 ρv
- 1×10¹⁶Ω·cmB单晶态（KY 法/泡生法）
- 密度 ρ
- 3.98g/cm³B单晶态（KY 法/泡生法）
热处理状态与交货状态
SC默认
工艺
晶圆化学机械抛光（CMP）
说明
泡生法或热交换法生长；c 面抛光 Ra<0.3 nm
力学性能
弹性模量 E380GPa
单晶各向异性，取常用晶向值
泊松比 ν0.24
物理性能
密度 ρ3.98g/cm³
禁带宽度 Eg8.8eV
300 K 本征带隙
相对介电常数 εr9.4
1 MHz 或光学频率
热性能
导热系数 k35W/(m·K)
比热容 cp760J/(kg·K)
线膨胀系数 α5.3×10⁻⁶/K
c 轴 5.3×10⁻⁶/K；a 轴 7.5×10⁻⁶/K，与 GaN 失配导致外延片翘曲
电性能
电阻率 ρe1×10¹⁶Ω·cm
未掺杂或轻掺杂
化学成分（熔炼分析）
含量单位为质量分数 %
| 元素 | 最小 % | 最大 % | 典型 % | 类型 | 置信 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Al | — | — | 52.93% | 规定元素 | B | 化学计量组成 Al2O3 |
| O | — | — | 47.07% | 规定元素 | B | 化学计量组成 Al2O3 |
工艺适用性
「适用」= 常规设备即可做；「受限」= 能做但需附加条件；「不宜」= 技术上可行但不推荐；「不涉及」= 该工艺对本类材料不成立，收起在下方。
共 9 项工艺适用7不宜2
晶体生长（提拉 / 坩埚下降 / 熔体法）适用
工艺参数
CZ 提拉（Si 1420℃、GaAs 1238℃）或导模法/热交换法（蓝宝石、Ga₂O₃）；生长速率 0.5~5 mm/h
预期效果
获得大尺寸单晶锭，位错密度与掺杂均匀性由生长工艺决定
限制
★ 化合物半导体的组元蒸气压差异大，须控制气氛与化学计量比，否则产生空位与反位缺陷
置信
D
化学气相沉积（CVD）适用
工艺参数
600~1200℃ 气相沉积多晶硅/介质层
预期效果
沉积功能薄膜与外延层
限制
高温会扩散掺杂，需按工艺顺序安排
置信
B
外延生长适用
工艺参数
MOCVD 1000~1100℃ / MBE 超高真空
预期效果
生长单晶薄层，决定器件电学性能
限制
晶格失配 >2% 会产生大量位错
置信
B
电弧焊不宜
限制
半导体单晶不能熔焊，互连用引线键合与倒装
置信
B
金刚石磨削适用
工艺参数
金刚石砂轮背面减薄至 50~200 μm
预期效果
减薄降低热阻与封装高度
限制
★ 减薄到 100 μm 以下时碎片风险陡增，须贴膜支撑
置信
D
激光划片适用
工艺参数
紫外或皮秒激光，切割道 20~50 μm
预期效果
无机械应力、无崩边
限制
厚晶圆需多道切割，热影响区需控制
置信
B
切削加工不宜
限制
单晶脆性大且要求无损伤表面，机械切削不可行
置信
B
晶圆化学机械抛光（CMP）适用
工艺参数
碱性硅溶胶 + 聚氨酯垫，压力 3~5 psi
预期效果
表面粗糙度 Ra<0.5 nm，满足光刻要求
限制
去除率低（0.3~1 μm/min），耗材成本高
置信
B
物理气相沉积（PVD）适用
工艺参数
磁控溅射金属/ITO，基体 200~500℃
预期效果
沉积电极与阻挡层
限制
台阶覆盖性差，深孔需 CVD
置信
B
告诉我们错在哪 —— 带上出处就能改