铝酸镧（LaAlO₃）晶体基片是当前工业化应用广泛的大尺寸高温超导薄膜衬底材料，凭借晶格匹配性佳、热稳定性强、介电性能优异等特点，在高温超导、微波电子等领域发挥关键作用，以下是其具体特点与应用的详细介绍：
一、核心特点
1.晶格匹配性极佳：常温下为六方晶系，温度高于435℃时转变为立方晶系，两种晶系均能与钇钡铜氧（YBaCuO）等高温超导材料实现良好晶格匹配。同时它对钙钛矿结构的巨磁阻薄膜、铁电薄膜等也有出色的晶格适配性，能大幅降低外延生长中薄膜的应力与缺陷，为制备高质量功能薄膜奠定基础。并且其晶面定向精度可达±0.5°，特殊需求下边缘定向精度能控制在1°以内，进一步保障了外延生长的精准性。
2.介电与微波性能优异：介电常数稳定在21，在10GHz频率下，300K温度环境中损耗正切仅约3×10⁻⁴，77K低温环境下更是低至0.6×10⁻⁴。这种低介电常数、低微波损耗的特性，能减少信号传输过程中的能量损耗和信号失真，是制造高性能微波器件的核心优势。
3.热与化学稳定性突出：熔点高达2080℃，即便处于高温外延生长等极端工艺环境中，也能保持晶体结构稳定，不会发生熔化或显著形变。其莫氏硬度为6 - 6.5，具备一定的耐磨性，在切割、抛光等加工过程中不易出现划痕。化学性质上，室温下不溶于矿物酸，仅在温度高于150℃时可溶于磷酸，能适配多种苛刻的器件制备工艺。
4.加工定制性强：通过提拉法可制备出直径2英寸及更大尺寸的单晶，基片尺寸涵盖10×10mm、20×20mm等矩形规格以及Ф15mm、Ф20mm等圆形规格，厚度常见0.5mm和1.0mm。支持单面或双面抛光处理，还能定制＜100＞＜110＞＜111＞等不同晶向，以及1° - 45°倾斜角的斜切晶片，适配不同器件的装配需求。
二、主要应用
1.高温超导微波器件核心衬底：因与YBCO高温超导材料的适配性，它是远程通讯中高温超导微波滤波器的优选衬底。以此制作的滤波器能大幅提升通信信号的滤波精度，减少外界干扰，保障远程通信中信号的稳定传输，在卫星通信、基站通信等高端通信领域作用关键。同时也可用于制造其他高温超导微波电子器件，推动超导电子技术的工业化应用。
2.功能薄膜外延生长基底：作为外延生长的通用基底，除超导薄膜外，还适配巨磁阻薄膜、铁电薄膜等多种功能薄膜的生长。基于该基片制备的巨磁阻薄膜可用于制造高密度磁存储器件，助力电子设备存储容量的提升；铁电薄膜则可应用于新型铁电存储器、传感器等器件，为氧化物电子学领域的器件研发提供支撑。
3.半导体器件替代材料：其拥有5 - 6eV的大禁带宽度和稳定的介电性能，是替代硅基金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管中二氧化硅的优质候选材料。若应用于这类器件，可改善器件的绝缘性能和耐压性能，助力研发性能更优的半导体器件，适配高频、高功率电子设备的发展需求。
4.光电与能源领域辅助材料：在光学领域，其在紫外光区的透明性可用于制备紫外光电子器件的基础部件，如紫外光阻挡膜等股票配资门户有哪些，适配激光器、光致发光器等设备。在能源领域，还可作为燃料电池的阴极材料，帮助提高燃料电池的电动势效率，为新能源设备的性能优化提供新路径。
鑫盛优配提示：文章来自网络，不代表本站观点。
相关文章
热点资讯
推荐资讯
