Сапфир кристалын өсіру пеші KY Kyropoulos әдісі сапфир пластинасы мен оптикалық терезе өндірісіне арналған
Жұмыс принципі
KY әдісінің негізгі принципі жоғары таза Al₂O₃ шикізатын вольфрам/молибден тигельінде 2050°C температурада балқытуды қамтиды. α-Al₂O₃ монокристалдарының бағытты өсуіне қол жеткізу үшін тұқымдық кристалды балқымаға түсіреді, содан кейін бақыланатын алу (0,5–10 мм/сағ) және айналу (0,5–20 айн/мин). Негізгі мүмкіндіктер мыналарды қамтиды:
• Үлкен өлшемді кристалдар (макс. Φ400 мм × 500 мм)
• Төмен кернеулі оптикалық сапалы сапфир (толқын бетінің бұрмалануы <λ/8 @ 633 нм)
• Қоспаланған кристалдар (мысалы, жұлдызды сапфир үшін Ti³⁰ қоспасы)
Жүйенің негізгі компоненттері
1. Жоғары температурадағы балқыту жүйесі
• Вольфрам-молибден композициялық тигель (макс. температура 2300°C)
• Көп аймақты графит жылытқышы (±0,5°C температураны бақылау)
2. Кристалл өсу жүйесі
• Серво жетекті тарту механизмі (±0,01 мм дәлдік)
• Магниттік сұйықтықтың айналмалы тығыздағышы (0–30 айн/мин жылдамдықты қадамсыз реттеу)
3. Жылу өрісін басқару
• 5 аймақтық тәуелсіз температура бақылауы (1800–2200°C)
• Реттелетін жылу қалқаны (±2°C/см градиент)
• Вакуум және атмосфера жүйесі
• 10⁻⁴ Па жоғары вакуум
• Ar/N₂/H₂ аралас газды басқару
4. Интеллектуалды бақылау
• CCD нақты уақыттағы кристалл диаметрін бақылау
• Көп спектрлі балқу деңгейін анықтау
KY және CZ әдісін салыстыру
| параметр | KY әдісі | CZ әдісі |
| Макс. Кристалл өлшемі | Φ400 мм | Φ200 мм |
| Өсу қарқыны | 5–15 мм/сағ | 20–50 мм/сағ |
| Ақаулардың тығыздығы | <100/см² | 500–1000/см² |
| Энергияны тұтыну | 80–120 кВт/сағ | 50–80 кВт/сағ |
| Типтік қолданбалар | Оптикалық терезелер/үлкен пластиналар | Жарықдиодты субстраттар/зергерлік бұйымдар |
Негізгі қолданбалар
1. Оптоэлектрондық терезелер
• Әскери ИК күмбездері (өткізу қабілеті >85%@3–5 мкм)
• Ультракүлгін лазерлі терезелер (қуат тығыздығына 200 Вт/см² төзеді)
2. Жартылай өткізгіш субстраттар
• GaN эпитаксиалды пластиналар (2–8 дюйм, TTV <10 мкм)
• SOI субстраттары (бетінің кедір-бұдырлығы <0,2 нм)
3. Тұрмыстық электроника
• Смартфон камерасының қақпағының әйнегі (Mohs қаттылығы 9)
• Smartwatch дисплейлері (сызаттарға төзімділікті 10 рет жақсарту)
4. Мамандандырылған материалдар
• Тазалығы жоғары ИҚ оптика (сіңіру коэффициенті <10⁻³ см⁻¹)
• Ядролық реакторды бақылау терезелері (радиацияға төзімділік: 10¹⁶ н/см²)
Kyropoulos (KY) сапфирлі кристалды өсіру жабдығының артықшылықтары
Kyropoulos (KY) әдісіне негізделген сапфир кристалын өсіру жабдығы теңдесі жоқ техникалық артықшылықтарды ұсынады, бұл оны өнеркәсіптік ауқымдағы өндіріс үшін озық шешім ретінде орналастырады. Негізгі артықшылықтар мыналарды қамтиды:
1. Үлкен диаметрлі мүмкіндік: диаметрі 12 дюймге (300 мм) дейінгі сапфир кристалдарын өсіруге қабілетті, GaN эпитаксисі және әскери үлгідегі терезелер сияқты жетілдірілген қолданбаларға арналған пластиналар мен оптикалық компоненттерді жоғары өнімді өндіруге мүмкіндік береді.
2. Ақаудың өте төмен тығыздығы: оңтайландырылған жылу өрісінің дизайны және температура градиентін дәл бақылау арқылы дислокация тығыздығына <100/см² жетеді, бұл оптоэлектронды құрылғылар үшін жоғары кристалл тұтастығын қамтамасыз етеді.
3. Жоғары сапалы оптикалық өнімділік: УК-лазерлік терезелер мен инфрақызыл оптика үшін өте маңызды инфрақызыл спектрлерге (400–5500 нм) көрінетін >85% өткізгіштік береді.
4. Жетілдірілген автоматтандыру: адамның араласуын азайтып, консистенцияны жақсартатын серво жетекті тарту механизмдері (±0,01 мм дәлдік) және магниттік сұйықтықтың айналмалы тығыздағыштары (0–30 айн/мин қадамсыз басқару) ерекшеліктері.
5. Икемді допинг опциялары: Cr³⁰ (рубин үшін) және Ti³⁰ (жұлдызды сапфир үшін) сияқты қоспалармен теңшеуді қолдайды, оптоэлектроника мен зергерлік бұйымдардағы тауашалар нарығына қызмет етеді.
6. Энергия тиімділігі: оңтайландырылған жылу оқшаулау (вольфрам-молибден тигель) энергияны тұтынуды 80–120 кВт/кг дейін төмендетеді, өсудің балама әдістерімен бәсекеге қабілетті.
7. Масштабталатын өндіріс: 200-ден астам жаһандық қондырғылармен расталған жылдам цикл уақыттарымен (30–40 кг кристалдар үшін 8–10 күн) ай сайынғы 5000+ пластинка шығаруға қол жеткізеді.
?
8. Әскери дәрежедегі төзімділік: радиацияға төзімді конструкциялар мен ыстыққа төзімді материалдарды (10¹⁶ н/см² төзімді) қамтиды, аэроғарыштық және ядролық қолданбалар үшін маңызды.
Бұл инновациялар KY әдісін жоғары өнімді сапфир кристалдарын өндірудің алтын стандарты ретінде бекітеді, 5G коммуникацияларындағы, кванттық есептеулердегі және қорғаныс технологияларындағы жетістіктерді алға тартады.
XKH қызметтері
XKH үздіксіз операциялық интеграцияны қамтамасыз ету үшін орнатуды, процесті оңтайландыруды және персоналды оқытуды қамтитын сапфир кристалын өсіру жүйелеріне арналған толық шешімдерді ұсынады. Біз әртүрлі өнеркәсіптік қажеттіліктерге бейімделген алдын ала расталған өсу рецептерін (50+) жеткіземіз, бұл клиенттер үшін ҒЗТКЖ уақытын айтарлықтай қысқартады. Мамандандырылған қолданбалар үшін арнайы әзірлеу қызметтері қуысты теңшеуге (Φ200–400 мм) және жоғары өнімді оптикалық компоненттер мен радиацияға төзімді материалдарды қолдайтын жетілдірілген қоспалау жүйелеріне (Cr/Ti/Ni) мүмкіндік береді.
Қосылған құнды қызметтерге вафли, түтіктер және асыл тастар дайындамалар сияқты сапфир өнімдерінің толық спектрімен толықтырылған кесу, тегістеу және жылтырату сияқты өсуден кейінгі өңдеу кіреді. Бұл ұсыныстар тұрмыстық электроникадан аэроғарышқа дейінгі секторларды қамтиды. Біздің техникалық қолдауымыз 24 айлық кепілдікке және нақты уақыттағы қашықтан диагностикаға кепілдік береді, бұл аз тоқтап тұруды және өндірістің тұрақты тиімділігін қамтамасыз етеді.
