Metóda ky z pestovaného zafírového ingotu
Podrobný diagram
Prehľad
A zafírová guľaje veľký, vypestovaný monokryštál oxidu hlinitého (Al₂O₃), ktorý slúži ako vstupná surovina pre zafírové doštičky, optické okná, diely odolné voči opotrebeniu a brúsenie drahokamov.Tvrdosť podľa Mohsa 9, vynikajúca tepelná stabilita(teplota topenia ~2050 °C) atransparentnosť širokopásmového pripojeniaOd UV po stredné infračervené žiarenie je zafír referenčným materiálom, kde musia koexistovať odolnosť, čistota a optická kvalita.
Dodávame bezfarebné a dopované zafírové guľôčky vyrobené overenými metódami rastu, optimalizované pre...GaN/AlGaN epitaxia, presná optikaavysoko spoľahlivé priemyselné komponenty.
Prečo Sapphire Boule od nás
-
Krištáľová kvalita na prvom mieste:nízke vnútorné napätie, nízky obsah bublín/strií, presná kontrola orientácie pre následné rezanie a epitaxiu.
-
Flexibilita procesu:Možnosti rastu v KY/HEM/CZ/Verneuil pre vyváženie veľkosti, stresu a nákladov pre vašu aplikáciu.
-
Škálovateľná geometria:valcové, mrkvovité alebo blokové gule s vlastnými plochými hranami, úpravami semien/koncov a referenčnými rovinami.
-
Sledovateľné a opakovateľné:záznamy o šaržiach, metrologické správy a akceptačné kritériá prispôsobené vašej špecifikácii.
Rastové technológie
-
KY (Kyropoulos):Guľôčky s veľkým priemerom a nízkym napätím; obľúbené pre epi-kvalitné doštičky a optiku, kde je dôležitá rovnomernosť dvojlomu.
-
HEM (metóda výmenníka tepla):Vynikajúce tepelné gradienty a kontrola napätia; atraktívne pre hrubé optiky a prémiové epi vstupné suroviny.
-
CZ (Czochralski):Silná kontrola orientácie a reprodukovateľnosti; dobrá voľba pre konzistentné krájanie s vysokým výnosom.
-
Verneuil (fúzia plameňom):Nákladovo efektívne, vysoká priepustnosť; vhodné pre všeobecnú optiku, mechanické súčiastky a predlisky drahokamov.
Orientácia, geometria a veľkosť kryštálov
-
Štandardné orientácie: c-rovina (0001), lietadlo (11-20), r-rovina (1-102), m-rovina (10-10)k dispozícii sú vlastné lietadlá.
-
Presnosť orientácie:≤ ±0,1° podľa Laue/XRD (presnejšie na požiadanie).
-
Tvary:valcové alebo mrkvové gule, štvorcové/obdĺžnikové bloky a tyče.
-
Typická veľkosť obálky: Ø30–220 mm, dĺžka 50–400 mm(väčšie/menšie na objednávku).
-
Koncové/referenčné funkcie:obrábanie počiatočnej/čelnej plochy, referenčné plošky/zárezy a referenčné značky pre zarovnanie po prúde.
Materiál a optické vlastnosti
-
Zloženie:Monokryštálový Al₂O₃, čistota suroviny ≥ 99,99 %.
-
Hustota:~3,98 g/cm³
-
Tvrdosť:Mohsov 9.
-
Index lomu (589 nm): nₒ≈ 1,768,nₑ≈ 1,760 (negatívna jednoosová; Δn ≈ 0,008)
-
Prenosové okno: UV do ~5 µm(závisí od hrúbky a nečistôt)
-
Tepelná vodivosť (300 K):~25 W·m⁻¹·K⁻¹
-
Súčiniteľ tepelnej rozťažnosti (20 – 300 °C):~5–8 × 10⁻⁶ /K (závislé od orientácie)
-
Youngov modul:~345 GPa
-
Elektrické:Vysoko izolačné (objemový odpor typicky ≥ 10¹⁴ Ω·cm)
Stupne a možnosti
-
Stupeň epitaxie:Ultranízky počet bublín/strie a minimalizovaný dvojlom napätia pre vysokovýťažné GaN/AlGaN MOCVD doštičky (2 – 8 palcov a viac v smere toku).
-
Optická trieda:Vysoká vnútorná priepustnosť a homogenita pre okná, šošovky a infračervené výrezy.
-
Všeobecná/mechanická trieda:Odolná, cenovo optimalizovaná vstupná surovina pre hodinkové sklíčka, gombíky, opotrebovateľné diely a puzdrá.
-
Doping/Farba:
-
Bezfarebný(štandard)
Cr:Al₂O₃(rubín),Ti:Al₂O₃(Ti:zafírové) predlisky
Iné chromofóry (Fe/Ti) na požiadanie
-
Aplikácie
Polovodič: Substráty pre GaN LED diódy, mikro LED diódy, výkonové HEMT tranzistory, RF zariadenia (vstupný materiál pre zafírové doštičky).
Optika a fotonika: Okná pre vysoké teploty/tlaky, IR priezory, okná laserových dutín, kryty detektorov.
Spotrebná elektronika a nositeľná elektronika: Kryty hodiniek, kryty objektívov fotoaparátov, kryty snímačov odtlačkov prstov, prémiové exteriérové diely.
Priemysel a letecký priemysel: Trysky, sedlá ventilov, tesniace krúžky, ochranné okienka a pozorovacie otvory.
Rast laserom/kryštálmi: Ti:zafírové a rubínové hostiteľské materiály z dopovaných guľôčok.
Prehľadné údaje (typické, pre referenciu)
| Parameter | Hodnota (typická) |
|---|---|
| Zloženie | Monokryštálový Al₂O₃ (čistota ≥ 99,99 %) |
| Orientácia | c / a / r / m (na mieru na požiadanie) |
| Index pri 589 nm | nₒ≈ 1,768,nₑ≈ 1,760 |
| Dosah prenosu | ~0,2–5 µm (v závislosti od hrúbky) |
| Tepelná vodivosť | ~25 W·m⁻¹·K⁻¹ (300 K) |
| Súčiniteľ tepelnej rozťažnosti (20 – 300 °C) | ~5–8 × 10⁻⁶/K |
| Youngov modul | ~345 GPa |
| Hustota | ~3,98 g/cm³ |
| Tvrdosť | Mohsov 9. |
| Elektrické | Izolácia; objemový odpor ≥ 10¹⁴ Ω·cm |
Výrobný proces zafírových doštičiek
-
Rast kryštálov
Vysoko čistý oxid hlinitý (Al₂O₃) sa roztaví a vypestuje do jedného ingotu zo zafírového kryštálu pomocouKyropoulos (KY) or Czochralski (CZ)metóda. -
Spracovanie ingotov
Ingot sa opracuje do štandardného tvaru – orezávanie, tvarovanie priemeru a obrábanie čelnej plochy. -
Krájanie
Zafírový ingot sa nakrája na tenké plátky pomocoudiamantová lanová píla. -
Obojstranné lapovanie
Obe strany doštičky sú prekrývané, aby sa odstránili stopy po pílení a dosiahla sa rovnomerná hrúbka. -
Žíhanie
Oblátky sú tepelne upravené tak, abyuvoľniť vnútorné napätiea zlepšiť kvalitu a transparentnosť kryštálov. -
Brúsenie hrán
Hrany doštičiek sú skosené, aby sa zabránilo odštiepeniu a praskaniu počas ďalšieho spracovania. -
Montáž
Doštičky sa montujú na nosiče alebo držiaky pre presné leštenie a kontrolu. -
DMP (obojstranné mechanické leštenie)
Povrchy doštičiek sú mechanicky leštené, aby sa zlepšila ich hladkosť. -
CMP (chemicko-mechanické leštenie)
Jemný leštiaci krok kombinujúci chemické a mechanické pôsobenie na vytvoreniezrkadlový povrch. -
Vizuálna kontrola
Operátori alebo automatizované systémy kontrolujú viditeľné povrchové chyby. -
Kontrola rovinnosti
Rovinnosť a rovnomernosť hrúbky sa merajú, aby sa zabezpečila rozmerová presnosť. -
Čistenie RCA
Štandardné chemické čistenie odstraňuje organické, kovové a časticové nečistoty. -
Čistenie drhnúcich strojov
Mechanické čistenie odstraňuje zvyšné mikroskopické častice. -
Kontrola povrchových defektov
Automatizovaná optická kontrola detekuje mikrodefekty, ako sú škrabance, jamky alebo kontaminácia.

-
Rast kryštálov
Vysoko čistý oxid hlinitý (Al₂O₃) sa roztaví a vypestuje do jedného ingotu zo zafírového kryštálu pomocouKyropoulos (KY) or Czochralski (CZ)metóda. -
Spracovanie ingotov
Ingot sa opracuje do štandardného tvaru – orezávanie, tvarovanie priemeru a obrábanie čelnej plochy. -
Krájanie
Zafírový ingot sa nakrája na tenké plátky pomocoudiamantová lanová píla. -
Obojstranné lapovanie
Obe strany doštičky sú prekrývané, aby sa odstránili stopy po pílení a dosiahla sa rovnomerná hrúbka. -
Žíhanie
Oblátky sú tepelne upravené tak, abyuvoľniť vnútorné napätiea zlepšiť kvalitu a transparentnosť kryštálov. -
Brúsenie hrán
Hrany doštičiek sú skosené, aby sa zabránilo odštiepeniu a praskaniu počas ďalšieho spracovania. -
Montáž
Doštičky sa montujú na nosiče alebo držiaky pre presné leštenie a kontrolu. -
DMP (obojstranné mechanické leštenie)
Povrchy doštičiek sú mechanicky leštené, aby sa zlepšila ich hladkosť. -
CMP (chemicko-mechanické leštenie)
Jemný leštiaci krok kombinujúci chemické a mechanické pôsobenie na vytvoreniezrkadlový povrch. -
Vizuálna kontrola
Operátori alebo automatizované systémy kontrolujú viditeľné povrchové chyby. -
Kontrola rovinnosti
Rovinnosť a rovnomernosť hrúbky sa merajú, aby sa zabezpečila rozmerová presnosť. -
Čistenie RCA
Štandardné chemické čistenie odstraňuje organické, kovové a časticové nečistoty. -
Čistenie drhnúcich strojov
Mechanické čistenie odstraňuje zvyšné mikroskopické častice. -
Kontrola povrchových defektov
Automatizovaná optická kontrola detekuje mikrodefekty, ako sú škrabance, jamky alebo kontaminácia. 
Zafírová guľa (monokryštál Al₂O₃) – Často kladené otázky
Otázka 1: Čo je to zafírová guľa?
A: Vypestovaný monokryštál oxidu hlinitého (Al₂O₃). Je to vstupný „ingot“ používaný na výrobu zafírových doštičiek, optických okien a súčiastok odolných voči opotrebeniu.
Otázka 2: Aký je vzťah medzi guľou a doštičkami alebo oknami?
A: Guľa je orientovaná → krájaná → lapovaná → leštená, aby sa vytvorili epi-kvalitné doštičky alebo optické/mechanické súčiastky. Jednotnosť zdrojovej gule silne ovplyvňuje výťažnosť následného spracovania.
Otázka 3: Ktoré metódy pestovania sú k dispozícii a ako sa líšia?
A: KY (Kyropoulos)aHEMveľký výnos,nízky stresgule – preferované pre epitaxiu a špičkovú optiku.CZ (Czochralski)ponúka vynikajúceovládanie orientáciea konzistentnosť medzi jednotlivými šaržami.Verneuil (fúzia plameňom) is nákladovo efektívnepre všeobecnú optiku a predlisky drahokamov.
Otázka 4: Aké orientácie dodávate? Aká je typická presnosť?
A: rovina c (0001), rovina a (11-20), rovina r (1-102), rovina m (10-10)a zvyky. Presnosť orientácie zvyčajne≤ ±0,1°overené Laue/XRD (presnejšie na požiadanie).
Kryštály optickej kvality so zodpovedným interným manažmentom šrotu
Všetky naše zafírové gule sú vyrobené tak, abyoptická trieda, čo zabezpečuje vysokú priepustnosť, vysokú homogenitu a nízku hustotu inklúzií/bublín a dislokácií pre náročnú optiku a elektroniku. Kontrolujeme orientáciu kryštálov a dvojlom od semena až po guľu s úplnou sledovateľnosťou šarže a konzistentnosťou naprieč sériami. Rozmery, orientácie (rovina c, a, r) a tolerancie je možné prispôsobiť vašim potrebám následného rezania/leštenia.
Dôležité je, že akýkoľvek materiál, ktorý nespĺňa špecifikácie, jespracované výlučne interneprostredníctvom uzavretého pracovného cyklu – triedenia, recyklácie a zodpovednej likvidácie – takže získate spoľahlivú kvalitu bez záťaže spojenej s manipuláciou alebo dodržiavaním predpisov. Tento prístup znižuje riziko, skracuje dodacie lehoty a podporuje vaše ciele v oblasti udržateľnosti.
| Hmotnostný pás ingotu (kg) | 2″ | 4″ | 6″ | 8″ | 12″ | Poznámky |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 10–30 | Vhodné | Vhodné | Obmedzené/možné | Nie typické | Nepoužíva sa | Malé krájanie; 6″ závisí od použiteľného priemeru/dĺžky. |
| 30 – 80 | Vhodné | Vhodné | Vhodné | Obmedzené/možné | Nie typické | Široké využitie; občasné pilotné pozemky s šírkou 20 cm. |
| 80 – 150 | Vhodné | Vhodné | Vhodné | Vhodné | Nie typické | Dobrá rovnováha pre produkciu 6–8 palcov. |
| 150 – 250 | Vhodné | Vhodné | Vhodné | Vhodné | Obmedzený/Výskum a vývoj | Podporuje počiatočné 12-palcové skúšky s prísnymi špecifikáciami. |
| 250 – 300 | Vhodné | Vhodné | Vhodné | Vhodné | Obmedzené/prísne špecifikované | Vysokoobjemové 8″; selektívne 12″ behy. |
| >300 | Vhodné | Vhodné | Vhodné | Vhodné | Vhodné | Hraničná mierka; 12″ uskutočniteľné s prísnou kontrolou uniformity/výťažnosti. |











