12-palcový zafírový plátok C-rovina SSP/DSP
Podrobný diagram
Úvod do zafírov
Zafírová doštička je monokryštálový substrátový materiál vyrobený z vysoko čistého syntetického oxidu hlinitého (Al₂O₃). Veľké kryštály zafíru sa pestujú pomocou pokročilých metód, ako je Kyropoulosova (KY) alebo metóda výmeny tepla (HEM), a potom sa spracovávajú rezaním, orientáciou, brúsením a presným leštením. Vďaka svojim výnimočným fyzikálnym, optickým a chemickým vlastnostiam hrá zafírová doštička nenahraditeľnú úlohu v oblasti polovodičov, optoelektroniky a špičkovej spotrebnej elektroniky.
Hlavné metódy syntézy zafírov
| Metóda | Princíp | Výhody | Hlavné aplikácie |
|---|---|---|---|
| Verneuilova metóda(Fúzia plameňov) | Vysoko čistý prášok Al₂O₃ sa taví v kyslíkovo-vodíkovom plameni, kvapôčky tuhnú vrstvu po vrstve na semienku. | Nízke náklady, vysoká účinnosť, relatívne jednoduchý proces | Zafíry drahokamovej kvality, rané optické materiály |
| Czochralského metóda (CZ) | Al₂O₃ sa roztaví v tégliku a zárodočný kryštál sa pomaly vyťahuje nahor, aby kryštál vyrástol. | Vytvára relatívne veľké kryštály s dobrou integritou | Laserové kryštály, optické okná |
| Kyropoulosova metóda (KY) | Riadené pomalé chladenie umožňuje kryštálu postupný rast vo vnútri téglika | Schopný pestovať kryštály veľkých rozmerov s nízkym napätím (desiatky kilogramov alebo viac) | LED substráty, obrazovky smartfónov, optické komponenty |
| Metóda HEM(Výmena tepla) | Chladenie začína od vrchu téglika, kryštály rastú smerom nadol od zárodku. | Produkuje veľmi veľké kryštály (až stovky kilogramov) s jednotnou kvalitou | Veľké optické okná, letecký priemysel, vojenská optika |
Orientácia kryštálov
| Orientácia / Rovina | Millerov index | Charakteristiky | Hlavné aplikácie |
|---|---|---|---|
| C-rovina | (0001) | Kolmo na os c, polárny povrch, atómy usporiadané rovnomerne | LED, laserové diódy, GaN epitaxné substráty (najpoužívanejšie) |
| A-lietadlo | (11 – 20) | Rovnobežne s osou c, nepolárna plocha, zabraňuje polarizačným efektom | Nepolárna GaN epitaxia, optoelektronické súčiastky |
| M-lietadlo | (10-10) | Rovnobežne s osou c, nepolárne, vysoká symetria | Vysokovýkonná GaN epitaxia, optoelektronické zariadenia |
| R-rovina | (1-102) | Sklon k osi c, vynikajúce optické vlastnosti | Optické okná, infračervené detektory, laserové komponenty |
Špecifikácia zafírového plátku (prispôsobiteľná)
| Položka | 1-palcové zafírové doštičky s hrúbkou 430 μm v rovine C (0001) | |
| Kryštálové materiály | 99,999 %, vysoká čistota, monokryštalický Al2O3 | |
| Stupeň | Prime, pripravený na epidémiu | |
| Orientácia povrchu | C-rovina (0001) | |
| Uhol odklonu roviny C voči osi M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Priemer | 25,4 mm +/- 0,1 mm | |
| Hrúbka | 430 μm +/- 25 μm | |
| Leštené z jednej strany | Predná plocha | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| (SSP) | Zadný povrch | Jemne brúsené, Ra = 0,8 μm až 1,2 μm |
| Obojstranne leštené | Predná plocha | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| (DSP) | Zadný povrch | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| TTV | < 5 μm | |
| LUK | < 5 μm | |
| DEFORMÁCIA | < 5 μm | |
| Čistenie / Balenie | Čistenie čistých priestorov triedy 100 a vákuové balenie, | |
| 25 kusov v jednom kazetovom balení alebo v balení po jednom kuse. | ||
| Položka | 2-palcové zafírové doštičky s hrúbkou 430 μm v rovine C (0001) | |
| Kryštálové materiály | 99,999 %, vysoká čistota, monokryštalický Al2O3 | |
| Stupeň | Prime, pripravený na epidémiu | |
| Orientácia povrchu | C-rovina (0001) | |
| Uhol odklonu roviny C voči osi M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Priemer | 50,8 mm +/- 0,1 mm | |
| Hrúbka | 430 μm +/- 25 μm | |
| Primárna orientácia bytu | Rovina A (11-20) +/- 0,2° | |
| Primárna dĺžka plochého | 16,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Leštené z jednej strany | Predná plocha | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| (SSP) | Zadný povrch | Jemne brúsené, Ra = 0,8 μm až 1,2 μm |
| Obojstranne leštené | Predná plocha | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| (DSP) | Zadný povrch | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| TTV | < 10 μm | |
| LUK | < 10 μm | |
| DEFORMÁCIA | < 10 μm | |
| Čistenie / Balenie | Čistenie čistých priestorov triedy 100 a vákuové balenie, | |
| 25 kusov v jednom kazetovom balení alebo v balení po jednom kuse. | ||
| Položka | 3-palcové zafírové doštičky s hrúbkou 500 μm v rovine C (0001) | |
| Kryštálové materiály | 99,999 %, vysoká čistota, monokryštalický Al2O3 | |
| Stupeň | Prime, pripravený na epidémiu | |
| Orientácia povrchu | C-rovina (0001) | |
| Uhol odklonu roviny C voči osi M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Priemer | 76,2 mm +/- 0,1 mm | |
| Hrúbka | 500 μm +/- 25 μm | |
| Primárna orientácia bytu | Rovina A (11-20) +/- 0,2° | |
| Primárna dĺžka plochého | 22,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Leštené z jednej strany | Predná plocha | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| (SSP) | Zadný povrch | Jemne brúsené, Ra = 0,8 μm až 1,2 μm |
| Obojstranne leštené | Predná plocha | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| (DSP) | Zadný povrch | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| TTV | < 15 μm | |
| LUK | < 15 μm | |
| DEFORMÁCIA | < 15 μm | |
| Čistenie / Balenie | Čistenie čistých priestorov triedy 100 a vákuové balenie, | |
| 25 kusov v jednom kazetovom balení alebo v balení po jednom kuse. | ||
| Položka | 4-palcové zafírové doštičky s hrúbkou 650 μm v rovine C (0001) | |
| Kryštálové materiály | 99,999 %, vysoká čistota, monokryštalický Al2O3 | |
| Stupeň | Prime, pripravený na epidémiu | |
| Orientácia povrchu | C-rovina (0001) | |
| Uhol odklonu roviny C voči osi M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Priemer | 100,0 mm +/- 0,1 mm | |
| Hrúbka | 650 μm +/- 25 μm | |
| Primárna orientácia bytu | Rovina A (11-20) +/- 0,2° | |
| Primárna dĺžka plochého | 30,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Leštené z jednej strany | Predná plocha | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| (SSP) | Zadný povrch | Jemne brúsené, Ra = 0,8 μm až 1,2 μm |
| Obojstranne leštené | Predná plocha | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| (DSP) | Zadný povrch | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| TTV | < 20 μm | |
| LUK | < 20 μm | |
| DEFORMÁCIA | < 20 μm | |
| Čistenie / Balenie | Čistenie čistých priestorov triedy 100 a vákuové balenie, | |
| 25 kusov v jednom kazetovom balení alebo v balení po jednom kuse. | ||
| Položka | 6-palcové zafírové doštičky s hrúbkou 1300 μm v rovine C (0001) | |
| Kryštálové materiály | 99,999 %, vysoká čistota, monokryštalický Al2O3 | |
| Stupeň | Prime, pripravený na epidémiu | |
| Orientácia povrchu | C-rovina (0001) | |
| Uhol odklonu roviny C voči osi M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Priemer | 150,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Hrúbka | 1300 μm +/- 25 μm | |
| Primárna orientácia bytu | Rovina A (11-20) +/- 0,2° | |
| Primárna dĺžka plochého | 47,0 mm +/- 1,0 mm | |
| Leštené z jednej strany | Predná plocha | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| (SSP) | Zadný povrch | Jemne brúsené, Ra = 0,8 μm až 1,2 μm |
| Obojstranne leštené | Predná plocha | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| (DSP) | Zadný povrch | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| TTV | < 25 μm | |
| LUK | < 25 μm | |
| DEFORMÁCIA | < 25 μm | |
| Čistenie / Balenie | Čistenie čistých priestorov triedy 100 a vákuové balenie, | |
| 25 kusov v jednom kazetovom balení alebo v balení po jednom kuse. | ||
| Položka | 8-palcové zafírové doštičky s hrúbkou 1300 μm v rovine C (0001) | |
| Kryštálové materiály | 99,999 %, vysoká čistota, monokryštalický Al2O3 | |
| Stupeň | Prime, pripravený na epidémiu | |
| Orientácia povrchu | C-rovina (0001) | |
| Uhol odklonu roviny C voči osi M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Priemer | 200,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Hrúbka | 1300 μm +/- 25 μm | |
| Leštené z jednej strany | Predná plocha | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| (SSP) | Zadný povrch | Jemne brúsené, Ra = 0,8 μm až 1,2 μm |
| Obojstranne leštené | Predná plocha | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| (DSP) | Zadný povrch | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| TTV | < 30 μm | |
| LUK | < 30 μm | |
| DEFORMÁCIA | < 30 μm | |
| Čistenie / Balenie | Čistenie čistých priestorov triedy 100 a vákuové balenie, | |
| Jednodielne balenie. | ||
| Položka | 12-palcové zafírové doštičky s hrúbkou 1300 μm v rovine C (0001) | |
| Kryštálové materiály | 99,999 %, vysoká čistota, monokryštalický Al2O3 | |
| Stupeň | Prime, pripravený na epidémiu | |
| Orientácia povrchu | C-rovina (0001) | |
| Uhol odklonu roviny C voči osi M 0,2 +/- 0,1° | ||
| Priemer | 300,0 mm +/- 0,2 mm | |
| Hrúbka | 3000 μm +/- 25 μm | |
| Leštené z jednej strany | Predná plocha | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| (SSP) | Zadný povrch | Jemne brúsené, Ra = 0,8 μm až 1,2 μm |
| Obojstranne leštené | Predná plocha | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| (DSP) | Zadný povrch | Epi-leštené, Ra < 0,2 nm (pomocou AFM) |
| TTV | < 30 μm | |
| LUK | < 30 μm | |
| DEFORMÁCIA | < 30 μm | |
Proces výroby zafírových doštičiek
-
Rast kryštálov
-
Pestujte zafírové guľôčky (100 – 400 kg) pomocou Kyropoulosovej (KY) metódy v špecializovaných peciach na rast kryštálov.
-
-
Vŕtanie a tvarovanie ingotov
-
Na spracovanie gule na valcové ingoty s priemerom 2 – 6 palcov a dĺžkou 50 – 200 mm použite vŕtačku.
-
-
Prvé žíhanie
-
Skontrolujte ingoty, či neobsahujú chyby, a vykonajte prvé žíhanie pri vysokej teplote, aby ste zmiernili vnútorné napätie.
-
-
Orientácia kryštálov
-
Určte presnú orientáciu zafírového ingotu (napr. rovina C, rovina A, rovina R) pomocou orientačných prístrojov.
-
-
Rezanie viaclanovou pílou
-
Nakrájajte ingot na tenké plátky podľa požadovanej hrúbky pomocou viacdrôtového rezacieho zariadenia.
-
-
Počiatočná kontrola a druhé žíhanie
-
Skontrolujte narezané doštičky (hrúbku, rovinnosť, povrchové chyby).
-
V prípade potreby vykonajte žíhanie znova, aby ste ďalej zlepšili kvalitu kryštálov.
-
-
Zrážanie hrán, brúsenie a leštenie CMP
-
Vykonajte zrážanie hrán, brúsenie povrchov a chemicko-mechanické leštenie (CMP) pomocou špecializovaného zariadenia na dosiahnutie zrkadlového lesku povrchov.
-
-
Čistenie
-
Dôkladne vyčistite doštičky ultračistou vodou a chemikáliami v prostredí čistej miestnosti, aby ste odstránili častice a kontaminanty.
-
-
Optická a fyzická kontrola
-
Vykonajte detekciu transmitancie a zaznamenajte optické údaje.
-
Merajte parametre doštičky vrátane TTV (celková variácia hrúbky), prehnutia, deformácie, presnosti orientácie a drsnosti povrchu.
-
-
Náter (voliteľné)
-
Nanášajte nátery (napr. AR nátery, ochranné vrstvy) podľa špecifikácií zákazníka.
-
Záverečná kontrola a balenie
-
Vykonajte 100% kontrolu kvality v čistej miestnosti.
-
Zabaľte doštičky do kazetových krabíc v čistých podmienkach triedy 100 a pred odoslaním ich vákuovo uzavrite.
Aplikácie zafírových doštičiek
Zafírové doštičky s ich výnimočnou tvrdosťou, vynikajúcou optickou priepustnosťou, vynikajúcim tepelným výkonom a elektrickou izoláciou sa široko uplatňujú v mnohých odvetviach. Ich aplikácie pokrývajú nielen tradičný priemysel s LED diódami a optoelektroniku, ale rozširujú sa aj do polovodičov, spotrebnej elektroniky a pokročilých leteckých a obranných oblastí.
1. Polovodiče a optoelektronika
LED substráty
Zafírové doštičky sú primárnymi substrátmi pre epitaxný rast nitridu gália (GaN), ktorý sa široko používa v modrých LED diódach, bielych LED diódach a technológiách Mini/Micro LED.
Laserové diódy (LD)
Zafírové doštičky ako substráty pre laserové diódy na báze GaN podporujú vývoj vysokovýkonných laserových zariadení s dlhou životnosťou.
Fotodetektory
V ultrafialových a infračervených fotodetektoroch sa zafírové doštičky často používajú ako priehľadné okienka a izolačné substráty.
2. Polovodičové zariadenia
RFIC (rádiofrekvenčné integrované obvody)
Vďaka svojej vynikajúcej elektrickej izolácii sú zafírové doštičky ideálnymi substrátmi pre vysokofrekvenčné a výkonné mikrovlnné zariadenia.
Technológia kremíka na zafíre (SoS)
Použitím technológie SoS je možné výrazne znížiť parazitnú kapacitu, čím sa zlepší výkon obvodu. Táto technológia sa široko používa vo vysokofrekvenčnej komunikácii a leteckej elektronike.
3. Optické aplikácie
Infračervené optické okná
Vďaka vysokej priepustnosti v rozsahu vlnových dĺžok 200 nm – 5 000 nm sa zafír hojne používa v infračervených detektoroch a infračervených navádzacích systémoch.
Vysokovýkonné laserové okná
Tvrdosť a tepelná odolnosť zafíru z neho robia vynikajúci materiál pre ochranné okienka a šošovky vo vysokovýkonných laserových systémoch.
4. Spotrebná elektronika
Kryty objektívov fotoaparátov
Vysoká tvrdosť zafíru zaisťuje odolnosť objektívov smartfónov a fotoaparátov voči poškriabaniu.
Snímače odtlačkov prstov
Zafírové doštičky môžu slúžiť ako odolné, priehľadné kryty, ktoré zlepšujú presnosť a spoľahlivosť pri rozpoznávaní odtlačkov prstov.
Inteligentné hodinky a prémiové displeje
Zafírové obrazovky kombinujú odolnosť proti poškriabaniu s vysokou optickou čistotou, vďaka čomu sú obľúbené v špičkových elektronických produktoch.
5. Letectvo a obrana
Infračervené kupoly pre rakety
Zafírové okná zostávajú priehľadné a stabilné aj pri vysokých teplotách a rýchlostiach.
Letecko-kozmické optické systémy
Používajú sa vo vysokopevnostných optických oknách a pozorovacích zariadeniach určených pre extrémne podmienky.
Ďalšie bežné zafírové výrobky
Optické produkty
-
Zafírové optické okná
-
Používa sa v laseroch, spektrometroch, infračervených zobrazovacích systémoch a senzorových oknách.
-
Dosah prenosu:UV 150 nm až stredná infračervená oblasť 5,5 μm.
-
-
Zafírové šošovky
-
Používa sa vo vysokovýkonných laserových systémoch a leteckej optike.
-
Môžu byť vyrobené ako konvexné, konkávne alebo valcové šošovky.
-
-
Zafírové hranoly
-
Používa sa v optických meracích prístrojoch a presných zobrazovacích systémoch.
-
Letectvo a obrana
-
Zafírové kupoly
-
Chráňte infračervené vyhľadávače v raketách, bezpilotných lietadlách a lietadlách.
-
-
Zafírové ochranné kryty
-
Odoláva nárazom vysokorýchlostného prúdenia vzduchu a drsnému prostrediu.
-
Balenie produktu
O spoločnosti XINKEHUI
Spoločnosť Shanghai Xinkehui New Material Co., Ltd. je jednou znajväčší dodávateľ optických a polovodičových prvkov v Číne, založená v roku 2002. Spoločnosť XKH bola vyvinutá s cieľom poskytovať akademickým výskumníkom doštičky a iné vedecké materiály a služby súvisiace s polovodičmi. Polovodičové materiály sú našou hlavnou činnosťou, náš tím je založený na technických znalostiach a od svojho založenia sa XKH hlboko venuje výskumu a vývoju pokročilých elektronických materiálov, najmä v oblasti rôznych doštičiek/substrátov.
Partneri
Vďaka svojej vynikajúcej technológii polovodičových materiálov sa spoločnosť Shanghai Zhimingxin stala dôveryhodným partnerom popredných svetových spoločností a známych akademických inštitúcií. Vďaka svojej vytrvalosti v inováciách a excelentnosti si spoločnosť Zhimingxin vybudovala hlboké partnerské vzťahy s lídrami v tomto odvetví, ako sú Schott Glass, Corning a Seoul Semiconductor. Táto spolupráca nielen zlepšila technickú úroveň našich produktov, ale tiež podporila technologický rozvoj v oblastiach výkonovej elektroniky, optoelektronických zariadení a polovodičových zariadení.
Okrem spolupráce so známymi spoločnosťami spoločnosť Zhimingxin nadviazala dlhodobé výskumné partnerstvá aj s poprednými univerzitami po celom svete, ako sú Harvardská univerzita, University College London (UCL) a University of Houston. Prostredníctvom tejto spolupráce spoločnosť Zhimingxin nielen poskytuje technickú podporu pre vedeckovýskumné projekty v akademickej sfére, ale podieľa sa aj na vývoji nových materiálov a technologických inovácií, čím zabezpečuje, že sme vždy v popredí polovodičového priemyslu.
Prostredníctvom úzkej spolupráce s týmito svetoznámymi spoločnosťami a akademickými inštitúciami spoločnosť Shanghai Zhimingxin naďalej podporuje technologické inovácie a rozvoj a poskytuje produkty a riešenia svetovej triedy, ktoré uspokojujú rastúce potreby globálneho trhu.
