选择蓝宝石衬底可以从以下几个方面考虑：
- 晶体质量3：
- 结晶完整性：高质量的蓝宝石衬底应具有高结晶完整性，晶体内部的位错、缺陷等要尽可能少。这些缺陷会影响外延层的生长质量，进而影响到最终器件的性能和良品率。可以通过晶体生长技术以及专业的检测设备来评估，如 X 射线衍射、光学显微镜等技术，检测晶体的结晶质量和缺陷密度。
- 晶体纯度：高纯度的蓝宝石衬底对于保证器件性能至关重要。杂质的存在可能会导致晶体的光学、电学等性能发生变化，影响外延生长和器件的工作。因此，要选择纯度高的蓝宝石衬底，一般要求纯度在 99.99% 以上。
- 尺寸和规格：
- 直径尺寸：根据实际应用需求选择合适的衬底直径尺寸。目前常见的蓝宝石衬底尺寸有 2 英寸、4 英寸、6 英寸等，大尺寸的衬底可以提高生产效率、降低成本，但对生产设备和工艺的要求也更高。如果是小规模的研发或特定的应用场景，可能小尺寸的衬底更为合适；对于大规模的生产制造，则倾向于选择大尺寸的衬底3。
- 厚度：厚度需要根据具体的器件设计和加工工艺来选择。过厚的衬底会增加材料成本和后续加工的难度，过薄的衬底可能在加工和使用过程中容易破裂或变形。例如，对于一些对厚度有严格要求的光学器件或半导体器件，需要选择符合标准厚度公差的蓝宝石衬底。
- 晶向：蓝宝石晶体具有不同的晶向，如 C 面（0001）、A 面（1120）、R 面（1012）等。不同的晶向对外延生长的晶体质量、器件性能等有不同的影响。例如，在 LED 制造中，通常采用 C 面蓝宝石衬底，因为它具有较好的外延生长特性和器件性能。对于其他特殊的应用领域，可能需要根据具体要求选择特定的晶向。
- 表面质量：
- 平整度：表面平整度是衡量蓝宝石衬底质量的重要指标之一。平整度差的衬底会影响外延层的均匀性和器件的性能。可以通过原子力显微镜、干涉仪等设备来检测衬底的表面平整度，要求表面粗糙度低、平整度高。
- 粗糙度：低粗糙度的表面有助于提高外延层的附着力和生长质量。在选择时，要关注衬底的表面粗糙度参数，确保其符合应用要求。
- 清洁度：衬底表面的清洁度对后续的外延生长和器件制造非常重要。要选择表面清洁、无污染物的蓝宝石衬底，避免因表面污染导致的外延层质量下降或器件失效。
- 热学性能：
- 导热性：虽然蓝宝石的导热性相对较差，但对于一些对散热要求较高的器件，仍需要关注衬底的导热性能。导热性好的蓝宝石衬底可以有效地将器件工作时产生的热量传导出去，提高器件的可靠性和寿命。可以通过查阅材料的导热系数等参数来评估其导热性能23。
- 热膨胀系数：蓝宝石衬底的热膨胀系数要与外延层材料相匹配。如果热膨胀系数相差过大，在器件工作过程中，由于温度变化会产生热应力，导致外延层破裂或器件损坏。因此，要选择热膨胀系数与外延层材料相近的蓝宝石衬底3。
- 光学性能：
- 透光性：对于应用于光学领域的蓝宝石衬底，如光学窗口、透镜等，透光性是关键的性能指标。要选择透光率高、吸收和散射低的蓝宝石衬底，以保证光学器件的性能。
- 折射率：折射率会影响光线在蓝宝石衬底中的传播和折射，对于一些需要特定光学效果的器件，要选择折射率合适的衬底。
- 成本和供应商：
- 成本：蓝宝石衬底的成本是选择的重要因素之一。不同规格、质量和供应商的蓝宝石衬底价格会有所差异。在满足性能要求的前提下，要选择性价比高的衬底，以降低生产成本。
- 供应商信誉和服务：选择可靠的供应商非常重要。供应商的信誉、生产能力、质量控制能力以及售后服务等都会影响到衬底的质量和供应稳定性。可以通过查阅供应商的资质、客户评价等方式来评估供应商的信誉和服务水平。
